ES2248274T3 - Aparato de electroterapia. - Google Patents
Aparato de electroterapia.Info
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Abstract
Un aparato de electroterapia destinado a proporcionar corriente eléctrica terapéutica a un lugar de tratamiento de un paciente, que comprende: un generador de señal que forma unas primera (44) y segunda (46) corrientes eléctricas alternas, oscilantes o pulsantes, de frecuencias que difieren una de otra en tan poco como 1 Hz, y en hasta 250 Hz, pero cada una de las cuales es de una frecuencia de al menos 1 kHz aproximadamente, al menos un electrodo de retorno, destinado a destinado a ser colocado sobre una segunda superficie epidérmica o de membrana mucosa del paciente, o por debajo de ella, localmente con respecto a dicho lugar de tratamiento; caracterizado por: un único electrodo de suministro, conectado al generador de señal y destinado a suministrar como salida dichas primera (44) y segunda (46) corrientes a un lugar de suministro situado sobre una primera superficie epidérmica o de membrana mucosa del paciente, o por debajo de ella.
Description
Método y aparato de electroterapia.
Esta Solicitud reivindica la prioridad de Las
Solicitudes Provisionales norteamericanas de Serie Número
60/175.003, depositadas el 7 de enero de 2000, y de Serie Número
60/183.258, depositadas el 17 de febrero de 2000.
Esta invención se refiere a un aparato y a un
método de electroterapia y, más particularmente, a un aparato para
aliviar el dolor que se presenta con afecciones temporales o
crónicas, o bien durante o después de las intervenciones
quirúrgicas.
Nemec, en la Patente norteamericana Nº 2.622.601,
expedida el 23 de diciembre de 1952, describía uno de entre los
aparatos y métodos más pioneros de la electroterapia. El sistema de
Nemec describía un aparato que comprendía al menos dos medios para
la producción de corrientes alternas de frecuencias comprendidas
entre 1.000 y 10.000 ciclos, de tal manera que cada uno de los
medios estaba conectado con un par independiente de electrodos. La
diferencia de frecuencias entre los medios se estableció en menos de
100 ciclos. Los electrodos se colocaban en el paciente de tal modo
que las dos corrientes se intersecasen en un lugar indicado para la
terapia. El concepto básico consistía en que las frecuencias más
altas serían transmitidas, pero la frecuencia baja necesaria para la
acción terapéutica se produciría tan solo en el punto de transmisión
común.
Nemec, en la Patente número 4.023.574, expedida
el 17 de mayo de 1977, describía tres pares de electrodos
independientes que se disponían fijados a una parte del cuerpo que
se había de tratar, separados entre sí en torno a dicha parte del
cuerpo. Se hace pasar entre uno de los pares de electrodos una
corriente eléctrica alterna primaria o fundamental, que tiene una
frecuencia primaria de entre 100 Hz y 100.000 Hz. Una segunda
corriente eléctrica alterna similar, que tiene una frecuencia
secundaria comprendida en el mismo intervalo que la frecuencia
primaria pero que difiere en entre 50 Hz y 100 Hz con respecto a la
frecuencia primaria, se hace pasar entre otro de los pares de
electrodos. Entre el tercer par de electrodos se hace pasar una
corriente alterna terciaria, que tiene una frecuencia terciaria que
difiere en al menos un 1 Hz de la frecuencia, ya sea de la corriente
primaria, ya sea de la corriente secundaria, o bien de la media
aritmética de las frecuencias de estas dos corrientes.
La Patente de Hunsjurgens Nº 3.774.620, expedida
el 27 de noviembre de 1973, describía un aparato de electromedicina
para uso en la terapia con corrientes de interferencia. El aparato
tiene al menos dos circuitos que actúan en el paciente a través de
electrodos, de tal manera que las corrientes producen una
interferencia activa de estímulo s sobre una zona de objetivo o
pretendida del paciente, al superponer las dos o más corrientes,
que, por sí mismas, no tienen ningún efecto estimulador, de tal
manera que las corrientes difieren unas de otras en un valor de
frecuencia bajo. Una característica particular del aparato es que
los circuitos producen una interferencia óptima en la zona de
tratamiento e incluyen un miembro regulador de la intensidad de la
corriente, el cual puede funcionar durante el tratamiento.
Rodler describía, en la Patente Nº 3.958.577,
expedida el 25 de mayo de 1976, un aparato para producir
interferencia y corrientes de latido o pulsación en un punto
seleccionable del cuerpo, en concreto para electroterapia en el
cuerpo humano, el cual comprende al menos dos pares de electrodos,
destinados a ser aplicados en el cuerpo humano. Cada uno de los
pares de electrodos dispone, asociado a él, de un amplificador de
salida. Éste último suministra selectivamente, de forma
independiente, corriente alterna y pulsante, o de impulsos, para
cada par de electrodos. Se toma una tensión eléctrica proporcional
en amplitud a la corriente que fluye a través del paciente. La
tensión relaciona matemáticamente cada tensión de ajuste individual
con un ajuste común, y se resta. La tensión diferencial se produce
independientemente para cada circuito y se utiliza para el control
de la amplificación en el que corresponda de los amplificadores, y
la tensión se dota de una polaridad tal, que un incremento en la
corriente del paciente da lugar a una disminución de la
amplificación, y un incremento en la tensión de unión tiene como
resultado un incremento de la amplificación.
Nawracaj et al. describían, en su Patente
número 4.071.033, expedida el 31 de enero de 1978, cómo un oscilador
maestro o principal, cuya salida es dividida o fraccionada y
aplicada a dos divisores de frecuencia que dividen la frecuencia por
números diferentes, da inicio a los estímulos. Las dos frecuencias
así obtenidas son aplicadas a unos conformadores de onda, a fin de
proporcionar una forma de onda deseada, tal como media onda
senoidal, y se divide también, adicionalmente, cada señal por un
número común. Las dos señales son entonces amplificadas y aplicadas
al cuerpo a través de una sonda cuyos contactos se han dispuesto de
tal manera que las dos corrientes de estímulos son ortogonales o
perpendiculares entre sí. Las dos señales de alta frecuencia
interactúan de forma heterodina dentro del músculo humano para
producir estímulos de una única frecuencia baja, útiles para
producir la contracción muscular, la hiperemia, la
electro-analgesia y la relación del músculo.
Masaki describía, en la Patente número 4.960.124,
expedida el 2 de octubre de 1990, un aparato para electroterapia de
baja frecuencia en el que la corriente de salida de un oscilador de
baja frecuencia se aplicaba al cuerpo del sujeto a través de un par
de electrodos situados sobre el cuerpo del sujeto, el cual comprende
un primer circuito oscilador, que genera una tensión de onda
cuadrada de baja frecuencia cuando la carga se encuentra en contacto
con el par de electrodos; así como un segundo circuito oscilador,
que genera una tensión terapéutica cuando la tensión de salida del
primer circuito oscilador no es cero.
La Patente de Matthews Nº 5.269.304, expedida el
14 de diciembre de 1993, describe un aparato de electroterapia que
incluye al menos dos electrodos, destinados a suministrar una
corriente oscilante a lugares seleccionados situados sobre la
superficie epidérmica o mucosa, o por debajo de la misma, alejados
de un lugar de tratamiento. Se dispone un electrodo de retorno común
en el lugar de tratamiento, el cual se somete a la suma de las
corrientes procedentes de los dos electrodos de suministro. Los
electrodos de suministro pueden funcionar a distintas frecuencias,
de tal manera que el lugar de tratamiento se estimula por la
frecuencia de pulsación. Esto puede ser a, o a aproximadamente, 80 ó
130 Hz, en el caso de que se requiera un efecto anestésico.
La Patente de Reiss Nº 5.324.317, expedida el 28
de junio de 1994, describe un estimulador de interferencia destinado
a aplicar dos corrientes alternas de frecuencia media y con unas
frecuencias ligeramente diferentes, al cuerpo de un ser vivo, de tal
manera que se crucen e interactúen para producir una corriente
terapéutica de baja frecuencia en un punto seleccionado. Se genera
una frecuencia fija, la cual se aplica a la piel a través de un
primer par de electrodos. Una segunda frecuencia, que difiere de la
primera en entre aproximadamente 1 y 150 Hz, se aplica a través de
un segundo par de electrodos. Los electrodos se disponen de manera
que procuren una estimulación localizada. En el punto de cruce de
los cuatro electrodos, el proceso heterodino para la estimulación en
un punto preciso produce un latido o pulsación de baja frecuencia.
El estimulador puede hacerse funcionar de cualquiera de varios
modos. En primer lugar, es posible aplicar una estimulación
constante a una diferencia de frecuencias fija entre los electrodos.
En segundo lugar, la diferencia de frecuencias puede ser reducida
abruptamente y devuelta a la diferencia de frecuencias inicial en
aproximadamente 1 segundo. En tercer lugar, la diferencia de
frecuencias puede reducirse abruptamente en aproximadamente el 50% y
hacerse retornar a lo largo de un periodo de, típicamente, 8
segundos. En cuarto lugar, puede llevarse a cabo progresivamente una
caída gradual de aproximadamente el 50% en la diferencia de
frecuencias, y hacerse retornar a lo largo de un periodo de tiempo
de, típicamente, 10 segundos. Se ha encontrado que este dispositivo
es de utilidad en la mitigación del dolor, y parece proporcionar
beneficios en cuanto a la reducción del edema y la inflamación, el
incremento del flujo sanguíneo y la reducción de los espasmos
musculares.
Cada uno de los dispositivos o métodos anteriores
tiene uno o más efectos indeseables o deficiencias que resuelve la
invención que se describe.
Un aparato de electroterapia destinado a
proporcionar corriente eléctrica terapéutica a un lugar de
tratamiento de un paciente, el cual tiene medios para proporcionar
dos corrientes eléctricas alternas oscilantes o pulsantes, de
frecuencias que difieren una de otra en tan poco como 1 Hz, y hasta
en aproximadamente 250 Hz, pero cada una de las cuales es de una
frecuencia de al menos 1 kHz aproximadamente. El aparato requiere
tan solo un electrodo de suministro, destinado a suministrar las
corrientes eléctricas a lugares de aporte seleccionados, situados
sobre la superficie epidérmica o mucosa del paciente, o por debajo
de ella, opuestos a la fuente u origen del dolor, así como un único
electrodo de retorno, destinado a ser colocado sobre la superficie
epidérmica o mucosa del paciente, o por debajo de ella, directamente
encima de la fuente del dolor, o próxima a ella.
El aparato de electroterapia proporciona un
generador que genera dos corrientes eléctricas alternas oscilantes o
pulsantes, de frecuencias que difieren una de otra en tan poco como
1 Hz, y hasta en aproximadamente 250 Hz, pero cada una de las cuales
es de una frecuencia de al menos 1 kHz aproximadamente. El aparato
proporciona asimismo un único electrodo de suministro y un electrodo
de retorno, situados sobre la superficie epidérmica o muscular de un
paciente, o por debajo de ella, conectados al generador, que
suministra a un paciente, a través del electrodo de suministro, dos
o más corrientes eléctricas de morfología oscilante o compleja, de
tal manera que los respectivos lugares de suministro seleccionados
están situados opuestos uno con respecto al otro en el cuerpo del
paciente, de modo que un lugar del dolor queda situado en un vector
lineal o recto comprendido entre las almohadillas de los electrodos,
de tal forma que el vector lineal es perpendicular a cada superficie
de la piel en la que se ubican las almohadillas, y cada una de las
corrientes es de una frecuencia de al menos aproximadamente 1 kHz,
de modo que difieren una de otra en tan poco como 1 Hz, y hasta en
aproximadamente 250 Hz. Una acción no lineal de las membranas de las
fibras nerviosas provoca una mezcla de las dos señales de alta
frecuencia independientes en un volumen de tejido que rodea una
almohadilla situada en el lugar del dolor y se extiende por debajo
de ésta, a lo largo de un eje entre una almohadilla situada en el
lugar del dolor y una almohadilla opuesta, a fin de producir un
efecto terapéutico. La mezcla genera una distribución de frecuencias
de suma y diferencia sintetizadas, entre las cuales se encuentra una
baja frecuencia terapéutica, equivalente a una frecuencia de latido
de las señales.
Puede haberse incluido un sistema de control de
realimentación para la electroterapia del paciente, el cual incluye
un generador destinado a suministrar como salida un par de
corrientes terapéuticas que alimentan un único electrodo de
suministro y un electrodo de retorno. Un subsistema de medición
puede determinar una impedancia del paciente, y un mecanismo de
control controla un nivel de salida de dicho generador.
Se describe un producto de programa informático
con un dispositivo de terapia asociado, el cual incluye un medio
susceptible de ser utilizado por una computadora, que tiene unos
medios de código de programa legibles por parte de una computadora,
incorporados en el medio para controlar el dispositivo de
electroterapia. El producto de programa informático tiene medios de
código de programa legibles por la computadora para hacer que una
computadora controle la generación de un par de señales; medios de
código de programa legibles por la computadora para hacer que dicha
computadora mantenga una diferencia de frecuencias preestablecida
entre dichas señales; medios de código de programa legibles por la
computadora para hacer que dicha computadora controle una amplitud
de dichas señales; medios de código de programa legibles por la
computadora para hacer que dicha computadora detecte un cambio en la
impedancia de una salida de dicho dispositivo; y medios de código de
programa legibles por la computadora para hacer que dicha
computadora cambie una salida de dicho dispositivo para mantener una
salida preestablecida con la impedancia cambiante de un paciente
conectado.
Unos electrodos de electroterapia, destinados a
proporcionar corriente eléctrica terapéutica a un lugar de
tratamiento de un paciente, se conectan a un generador que
proporciona dos corrientes eléctricas alternas oscilantes o
pulsantes, de frecuencias que difieren una de otra en tan poco como
1 Hz, y hasta en aproximadamente 250 Hz, pero cada una de las cuales
es de una frecuencia de al menos 1 kHz aproximadamente. Los
electrodos incluyen tan solo un electrodo de suministro, destinado a
suministrar dichas corrientes eléctricas a lugares de suministro
seleccionados, situados sobre la superficie epidérmica o de membrana
mucosa del paciente, o por debajo de ella, así como un electrodo de
retorno, destinado a colocarse sobre la superficie epidérmica o de
membrana mucosa del paciente, o por debajo de ella, localmente con
respecto a dicho lugar de tratamiento.
Las Figuras 1A y 1B ilustran el mecanismo de
hiperpolarización de la mitigación del dolor;
la Figura 2 ilustra el mecanismo de control de
puerta de la mitigación del dolor;
la Figura 3 ilustra la colocación de una
almohadilla opuesta para el dolor de hombro;
la Figura 4 ilustra la colocación de una
almohadilla en el lugar del dolor para el dolor de hombro;
la Figura 5 ilustra una parte de generación de
frecuencia de un dispositivo de electroterapia;
las Figuras 6A y 6B ilustran partes de salida de
un dispositivo de electroterapia;
la Figura 7 ilustra una parte de subsistema de un
aparato de electroterapia;
la Figura 8 ilustra el acoplamiento de las
salidas de un aparato de electroterapia a uno o más electrodos;
y
la Figura 9 ilustra el sistema de alimentación de
potencia de un aparato de electroterapia.
La Figura 10 ilustra un diagrama de bloques de un
sistema de realimentación destinado a controlar la salida del
dispositivo de electroterapia;
la Figura 11 ilustra un diagrama de flujo de
software o programación de un sistema de realimentación destinado a
controlar la salida del dispositivo de electroterapia.
La Figura 12 ilustra un perfil o forma de onda
que representa la forma del flujo de corriente desde el
dispositivo;
la Figura 13 ilustra una forma de onda con la
morfología de la señal efectiva; y
la Figura 14 ilustra una forma de onda de la
magnitud de la corriente de pico de las señales diferenciales
desarrolladas dentro del cuerpo humano; y
la Figura 15 ilustra una forma de onda de la
señal de suma obtenida en el mismo montaje que para la Figura
14.
A diferencia de otros aparatos disponibles que se
han explicado en lo anterior, la realización que se describe
introduce dos perfiles o formas de onda electrónicas de alta
frecuencia ("señales de suministro") en el seno del cuerpo, de
manera no invasora, a través de una única almohadilla
suministrada por el fabricante y desechable, que se sitúa sobre la
piel, opuesta al lugar del dolor ("almohadilla opuesta"), tal
como se muestra en la Figura 3. Las señales de suministro pasan a
través del cuerpo hasta una segunda almohadilla suministrada por el
fabricante y desechable, situada en el lugar de tratamiento
("almohadilla del lugar del dolor"), tal como se muestra en la
Figura 4.
Las señales de suministro son multiplicadas
exponencialmente por los materiales del interior del cuerpo, dando
lugar a una componente de baja frecuencia, la frecuencia de latido,
que tiene la forma de un campo eléctrico situado dentro del volumen
de tejido definido por la geometría del cuerpo entre los electrodos.
El tamaño del volumen de tejido afectado puede ser modificado y
depende de la colocación de los electrodos, de la geometría y de los
materiales, así como de la amplitud de la señal de suministro.
Las dos almohadillas de electrodo se colocan
opuestas una con respecto a otra sobre el cuerpo del
paciente, de tal manera que el lugar del dolor quede situado en un
vector recto comprendido entre las almohadillas de electrodo. Las
aplicaciones previas de tecnología de electroterapia requieren la
colocación de las almohadillas de electrodo (típicamente dos o más)
en posiciones adyacentes al lugar del dolor y en el mismo plano que
éste, pero no en una colocación opuesta. La relación de las áreas de
los tamaños de almohadilla que se emplean en combinación uno con
otro, es importante para dar forma al gradiente de campo eléctrico,
así como para determinar la densidad de corriente a través del
volumen de objetivo o pretendido. La relación entre el área de la
almohadilla opuesta y el área de la almohadilla del lugar del dolor
ha de ser al menos de 2:1. La relación entre los tamaños de las
almohadillas depende de la aplicación y de la posición de las
almohadillas en el cuerpo.
La aplicación de señales de suministro de
frecuencia fisiológicamente alta (entre 1 kHz y 100 kHz),
introducidas a través de electrodos opuestos espacialmente, da lugar
a un cierto espectro de frecuencias como consecuencia de las
operaciones no lineales que se llevan a cabo por las estructuras
polarizadas, por ejemplo, las membranas de los nervios, a lo largo
del recorrido entre los electrodos, dentro del volumen de tejido
situado en torno al lugar de tratamiento y por debajo de él. Este
funcionamiento no lineal tiene como resultado frecuencias tanto de
suma como de diferencia procedentes de las dos señales de
suministro. Una de las frecuencias generadas, la diferencia entre
las señales de suministro, recibe el nombre de frecuencia de latido
y se encuentra dentro del intervalo (1 Hz - 250 Hz) que se ha
determinado que tiene un efecto terapéutico por lo que se refiere a
la supresión del dolor, el manejo del dolor y la amplitud o alcance
de los movimientos.
Los inventores han descubierto y desarrollado una
nueva forma de bloquear electrónicamente el dolor en el cuerpo de
una manera no invasora. Las señales de dolor procedentes de los
receptores y que son lo suficientemente importantes como para
superar el umbral de disparo o desencadenamiento del intercambio de
iones de sodio y potasio a través de una membrana celular nerviosa,
hacen esto a través de cambios de la permeabilidad ante los iones de
esta membrana. Este intercambio de iones provoca un cambio de
polaridad a través y a lo largo de la pared celular de la fibra
nerviosa, que afecta a la transmisión de la información de dolor a
lo largo de ciertas fibras de tipo C, como se muestra en la parte A
de la Figura 1. Los inventores creen que existen varios mecanismos
de acción provocados por la frecuencia de latido para reducir el
dolor, a saber, (1) bloqueo de la conducción de frecuencias (también
denominado hiperpolarización), (2) control de puerta, (3) flujo
sanguíneo incrementado y (4) la liberación de endorfinas u otras
sustancias análogas a los opiáceos.
Bloqueo de la conducción de frecuencias.
En la parte B de la Figura 1, con el campo eléctrico de baja
frecuencia en su lugar, las membranas de las fibras C que caen
dentro del campo eléctrico son hiperpolarizadas. Como resultado de
ello, se inhibe el intercambio iónico de sodio/potasio y se evita
que la pared celular cambie su polaridad (de un potencial negativo a
un potencial positivo), con lo que se impide, por tanto, la
transmisión de potenciales de acción. Como resultado, los impulsos
de dolor a lo largo de las fibras C son bloqueados -lo que tiene una
acción similar a la anestesia química local, con la excepción de que
no se producen efectos colaterales o secundarios perjudiciales.
Una explicación adicional del mecanismo de la
hiperpolarización terapéutica es que la frecuencia de latido
resultante, la morfología de sus señales y las densidades de
corriente dentro del volumen de tejido situado alrededor del
electrodo de retorno y por debajo de él, provocan una alteración en
las concentraciones de iones de sodio/potasio de las membranas
celulares nerviosas o en su cinética de intercambio iónico. Como
resultado de ello, se impide que cambie la polaridad de la carga de
la pared de la célula nerviosa y ésta es, en consecuencia, incapaz
de transmitir impulsos de dolor.
Empíricamente, la señal diferencial no afecta a
las fibras sensoriales, si bien, tras un periodo de tiempo
prolongado de exposición a la señal diferencial, y/o después de la
exposición a la señal diferencial a amplitudes elevadas, es posible
conseguir una cierta anestesia sensorial. Sin embargo, generalmente,
la señal diferencial que resulta no afecta a la transmisión de la
percepción del contacto, la vibración, la presión o la ubicación
(recepción propia o propiocepción). Como resultado de ello, aunque
se bloquea la señal de dolor, los pacientes aún conservan percepción
sensorial y tienen poco entumecimiento.
Control de puerta. El control de puerta se
concentra en las interacciones de cuatro clases de neuronas
presentes en la protuberancia dorsal de la médula espinal, como se
muestra en la Figura 2: (1) fibras C que carecen de mielina, (2)
fibras A\alpha/A\beta que tienen mielina, (3) neuronas de
proyección cuya actividad da como resultado la transmisión de la
información de dolor, y (4) interneuronas o neuronas interpuestas
inhibitorias, que inhiben la neurona sobresaliente, reduciendo de
esta forma la transmisión de la información de dolor.
La neurona de proyección es activada directamente
tanto por las fibras A\alpha/A\beta como por las fibras C. Sin
embargo, tan solo las fibras A\alpha/A\beta activan la neurona
interpuesta inhibitoria. De esta forma, cuando se estimulan las
fibras A\alpha/A\beta por la frecuencia de latido procedente del
campo eléctrico, la neurona interpuesta inhibitoria es activada y
evita que la neurona de proyección transmita la información de dolor
al cerebro. La fibra C se deja en un estado análogo a un circuito
eléctrico abierto, de tal manera que se suprime la transmisión de la
sensación de dolor.
Flujo sanguíneo incrementado. Un mecanismo
de acción adicional consiste en que las corrientes de baja
frecuencia resultantes que pasan a la almohadilla del lugar del
dolor, provocan la formación de un campo eléctrico que puede
acelerar cualesquiera sustancias cargadas bajo su influencia. Esto
puede conducir a un incremento en el flujo sanguíneo local. Estudios
médicos han demostrado que se requiere un flujo sanguíneo adecuado
para la cicatrización de cualquier herida o lesión. Con la
aplicación del aparato como tratamiento parece producirse un
incremento concomitante del flujo sanguíneo en el volumen de tejido
en el que está presente el campo eléctrico, que acelera la
cicatrización.
La evidencia clínica muestra que existe también
un incremento concomitante en la amplitud o alcance de los
movimientos durante hasta 24 horas después del tratamiento.
Liberación de endorfinas u otras sustancias
análogas a los opiáceos. La evidencia empírica sugiere que el
alivio del dolor residual, así como un incremento en el alcance de
los movimientos, puede durar hasta 24 horas a continuación de un
tratamiento de veinte (20) minutos. El efecto residual implica, bien
un mecanismo inerte o renuente que involucra a la propia membrana, o
bien la liberación local de endorfinas, encaflinas u otras
sustancias análogas a los opiáceos.
En la realización preferida del aparato de
electroterapia, se genera una serie de señales de suministro
senoidales, las cuales se aplican a un paciente, ya sea
individualmente, ya sea sumadas electrónicamente, a través de un
único electrodo de suministro. Estas señales o señal de suministro
aparecen en el electrodo de retorno como una serie de señales que
representan las frecuencias de suma, de diferencia y de la entrada
original. La diferencia de potenciales entre el interior y el
exterior de una membrana nerviosa es de aproximadamente -75
milivoltios. Debido a la diferencia de potenciales y a las
diferencias en la movilidad de los iones, en la actividad y en el
potencial eléctrico de mitad de célula, es posible confeccionar un
modelo de una membrana celular nerviosa semejante a una unión
débilmente rectificadora. Se utiliza el término "débilmente"
para describir el funcionamiento de la membrana celular nerviosa
debido a las grandes desviaciones de su comportamiento en relación
con un diodo ideal. Las desviaciones en el comportamiento de la
membrana celular nerviosa aparecen debido a la capacidad de
disyunción y a la conductividad de fugas a las que da lugar el
entorno iónico acuoso de la membrana. La membrana sigue siendo capaz
de una respuesta exponencial a una señal eléctrica. Como
consecuencia de ello, la membrana actúa como un dispositivo que
causa la mezcla de las señales de suministro, y produce una
distribución de frecuencias de suma y diferencia sintetizadas, entre
las que se encuentra un equivalente terapéutico de baja frecuencia a
una frecuencia de latido de las señales de suministro.
Las señales de suministro, que son generadas por
las oscilaciones en el aparato de electroterapia, forman dentro del
cuerpo una combinación compleja de la suma y diferencias de dichas
señales. Las señales de suma se encuentran a una frecuencia alejada
del intervalo de captación o intervalo de efecto fisiológico
(intervalo de efecto fisiológico << 1 kHz) de las membranas
nerviosas de las fibras nerviosas que controlan la transmisión de
las señales de dolor. Sin embargo, la señal de diferencia (señal de
frecuencia de latido), cuando las frecuencias de la señal de
suministro inicial se han ajustado apropiadamente, se encuentra
dentro del intervalo terapéutico (entre 1 Hz y 250 Hz) e interactúa
con las membranas nerviosas al ritmo de este latido de baja
frecuencia.
Se cree que la despolarización de las fibras A
aferentes activa una neurona inhibitoria que inhibe la acción de una
neurona de proyección situada en la protuberancia dorsal de la
médula espinal. Esto desconecta eficazmente los receptores del dolor
(fibras C) del cerebro. Esto se conoce como el mecanismo de control
de puerta, y es bien conocido y aceptado por la comunidad de
neuroelectrofisiología. De manera adicional, cabe la posibilidad de
que la polarización/despolarización activada o inducida que se
consigue con el aparato de electroterapia, sature la capacidad del
nervio para transmitir información a la médula espinal. El efecto
preciso no se conoce por completo. El efecto que la señal tiene
sobre el dolor es la percepción de un entumecimiento o embotamiento
sin pérdida de la respuesta calórica o mecánica a los estímulos
externos. El método tiene un efecto que parece durar más que el
tiempo que dura la aplicación de los campos eléctricos. La evidencia
empírica sugiere que el efecto residual primario puede durar hasta
60 minutos, antes de que las células de la membrana nerviosa puedan
comenzar de nuevo a cambiar de polaridad y permitir la transmisión
de algunas señales de dolor. El efecto residual secundario implica,
ya sea un mecanismo renuente que involucra a la propia membrana, ya
sea la liberación local de endorfinas, encaflinas u otras sustancias
análogas a los opiáceos, y la evidencia empírica ha demostrado que
este efecto dura hasta 24 horas.
Tanto el efecto residual primario como el efecto
residual secundario descritos en lo anterior (a los que puede
hacerse referencia como "efecto de volante de inercia"),
confieren al aparato de electroterapia algunas facultades
adicionales. Entre estas facultades se incluye el control del dolor
en un área extensa. Si se multiplexa o conmuta adecuadamente entre
varios electrodos de suministro y/o de retorno a una velocidad de
entre 10 y 50 Hz, el efecto de volante de inercia llenará el espacio
de separación cuando un área concreta no se encuentre bajo la
influencia del campo eléctrico. Esta multiplexación apropiada
incluye la regulación temporal del instante correspondiente al paso
por el cero de la onda senoidal de tal manera que no se induzcan
crestas o picos en las señales como consecuencia de una brusca caída
de la corriente en los transformadores de salida o en la red de
filtros basada en inductores (en caso de que se utilicen). Esto
permite al aparato sintetizar o reunir una gran área efectiva sin
que se requiera un aparato mucho más complejo o sin necesidad de
desplazar físicamente los electrodos, lo que haría que el área que
no estuviese bajo la influencia del campo percibiera de nuevo la
sensación.
El aparato de electroterapia que se describe es
único por cuanto que puede reproducir el comportamiento de aparatos
de múltiples electrodos (más de dos o un par), con una precisión y
control mucho mayores, y, de manera adicional y más importante,
puede interrumpir la transmisión de una señal de dolor o, más
generalmente, situar una señal de corriente alterna (CA) en el seno
del cuerpo utilizando tan solo un electrodo de suministro y un
electrodo de retorno.
En términos sencillos, el sistema de
electroterapia se encarga, bien de desconectar o desactivar una
fibra de dolor concreta, en posición próxima al lugar del
tratamiento, o bien de inhibir la transmisión de las señales de
dolor por medio de la estimulación de las neuronas inhibitorias que
controlan la transmisión del dolor a la protuberancia dorsal de la
médula espinal y al cerebro. Como es bien conocido en la técnica,
todas las señales de dolor se desplazan primeramente a través de la
protuberancia dorsal de la médula espinal, para llegar después al
cerebro.
Los aparatos actualmente en uso del tipo TENS se
fundamentan, bien en un funcionamiento por impulsos o bien en la
aplicación de múltiples señales para afectar a las fibras nerviosas.
En los aparatos del tipo TENS, se aplica un impulso unipolar o
bipolar en la zona de objetivo o deseada. Estos impulsos son de
corta duración y pueden causar una estimulación indeseada de otros
tejidos, especialmente de los músculos. La aplicación de señales
múltiples requiere que se coloquen dos o más electrodos de
suministro (de señal) en puntos diferentes del cuerpo, de tal manera
que puedan sumarse el campo eléctrico y la corriente resultantes en
el electrodo de retorno, y se provoque con ello el efecto deseado.
Los aparatos del tipo TENS adolecen de la necesidad de múltiples
electrodos y amplificadores de potencia para cada canal de señal. A
medida que se incrementa el número de las señales, lo mismo ocurre
con las exigencias de colocación de electrodos y de diseño de los
circuitos.
El aparato de electroterapia descrito es un
"sistema instantáneo", debido a que las señales sinusoidales de
las frecuencias deseadas se suman electrónicamente en la etapa de
amplificación de potencia. Si se desea, las señales pueden ser
amplificadas individualmente y las señales de alto nivel resultantes
sumadas en la(s) almohadilla(s), a través de
resistencias de nivelación de carga. Existen varias ventajas del
diseño de "sistema instantáneo". Tan solo se necesita un
electrodo de suministro, con independencia del número de señales que
se han de sumar. Si se supone que las amplitudes relativas y, a su
vez, la morfología de la envolvente de la señal, son conocidas para
una región de objetivo dada, se consigue un control más preciso del
campo final en el electrodo de retorno. Esto es debido a que las
longitudes de recorrido y las propiedades eléctricas interpuestas de
los tejidos a lo largo de este recorrido parecen ser prácticamente
las mismas para las señales de suministro. En un sistema en el que
las señales de suministro son aportadas a través de múltiples
electrodos de suministro, los recorridos pueden variar en gran
medida, por lo que se altera la fidelidad y las características
bioeléctricas de la señal resultante. Por ejemplo, la corriente para
cada señal de suministro puede diferir ampliamente debido a las
variaciones en la longitud del recorrido y al entorno
químico/anatómico a lo largo de dicho recorrido. La degradación de
las señales de suministro individuales puede ser también causada por
la necesidad de múltiples electrodos de señal. Ninguna interfaz o
unión entre electrodo y cuerpo es perfecta. Cada fijación de un
electrodo introduce una impedancia que difiere de unos a otros
lugares en los que tienen lugar las fijaciones. Esto es debido a una
miríada de factores, tales como el contenido de humedad/iones de la
piel, el estado mecánico de la piel y la forma de la superficie, la
preparación del lugar y la variabilidad en la fabricación de los
electrodos. El uso de un único aporte de señal hace que el resultado
de estas variables tenga un impacto en todas las señales deseadas en
paralelo. Esta efectividad contrarresta los problemas que surgen de
los efectos diferenciales que aparecen cuando múltiples variables
inciden de forma independiente en múltiples señales.
El uso de un único suministro o aporte reduce
también la carga computacional y la complejidad de los circuitos de
un mecanismo de realimentación que se utiliza en el aparato
descrito. La computación de realimentación y de lógica difusa hace
posible que la salida del aparato y el campo resultante se mantengan
dentro de límites que procuran un confort mucho mayor al paciente,
y, a su vez, adecuación y resultados con el uso, como promedio, de
las mínimas amplitudes de señal que se requieren para el efecto
deseado. Esto difiere de forma importante de los aparatos que
carecen de procesos de realimentación fisiológicos (es decir,
impedancia corporal). En estos sistemas, cualquier variabilidad
instantánea de la impedancia puede provocar un rápido incremento de
la amplitud de la señal aplicada, que puede ser extremadamente
desagradable para el paciente. El efecto colateral de esto es que el
paciente altera la salida para eliminar el cambio en la señal y,
finalmente, cuando la impedancia cambia de nuevo, no dispone de la
amplitud correcta para causar el nivel deseado de control del
dolor.
Como el aparato de electroterapia genera un
conjunto de ondas senoidales o una mezcla de ondas senoidales de una
frecuencia arbitraria, su concepto puede ser extendido a la
generación de una forma de onda arbitraria de cualquier intensidad y
contenido armónico. La generación de forma de onda arbitraria (véase
también la discusión de la síntesis digital directa) es una
consecuencia de la serie de Fourier, en la que puede sumarse
algebraicamente un subconjunto de un conjunto de base de ondas
senoidales para generar cualquier forma de onda. Esta técnica puede
ser utilizada para conformar según se desee un impulso que puede ser
de utilidad en aplicaciones de marcapasos o de circulación
cardiaca.
Ciertos estudios han demostrado que las
variaciones en la postura del paciente y en el flujo sanguíneo
pueden alterar la impedancia que ve el dispositivo. Estos cambios de
impedancia pueden provocar que la tensión de la señal aplicada se
incremente. Este efecto es debido a la regulación de salida no ideal
del dispositivo. Algunos pacientes perciben este incremento
instantáneo de la tensión aplicada como una sensación desagradable.
Con el fin de garantizar la conformidad del paciente con el uso
adecuado del dispositivo, es necesario emplear alguna forma de
realimentación que asegure que los niveles de señal aplicados son
apropiados para una carga dada. La red de realimentación consiste en
dos partes funcionales: 1) un circuito (elementos físicos o
hardware), que efectúa el seguimiento de la corriente y la tensión
aplicadas al paciente, y 2) programación o software, que determina
si los valores medidos requieren un cambio en el nivel de salida
(software). El parámetro que se obtiene de la corriente y la tensión
es la impedancia a través de los electrodos aplicados al paciente.
Se ha encontrado por ciertos estudios que este parámetro es
esencialmente invariante para una frecuencia particular (intervalo
de frecuencias para este dispositivo) y a lo largo del intervalo de
potenciales aplicados que se utiliza clínicamente. Además, cualquier
cambio de impedancia debido a un cambio en la posición del paciente
desaparece esencialmente, bien cuando él o ella regresa a la
posición que mantenía antes del cambio en la impedancia, o bien
después de que se produzca un equilibro del flujo sanguíneo.
En la realización preferida del aparato de
electroterapia, las señales de suministro se suman a un bajo nivel
antes del amplificador de potencia. Una alternativa sería enviar
cada señal de suministro independientemente desde la(s)
salida(s) de (los) amplifica-
dor(es) de potencia, y hacer que éstas se mezclasen en la propia almohadilla.
dor(es) de potencia, y hacer que éstas se mezclasen en la propia almohadilla.
El aparato de electroterapia permite que la
amplitud de las señales de suministro sea ajustable y controlada por
el paciente de tal manera que pueda adaptarse particularmente el
nivel de tratamiento y el confort a cada paciente individual.
El aparato de electroterapia tiene también un
ajuste de modo automático opcional que memoriza los ajustes de
amplitud de las señales de suministro durante el curso de todo el
tratamiento. El aparato almacena esta información en la memoria para
una posición de tratamiento dada y crea un perfil de señal de
suministro propio para el paciente. El paciente tiene entonces la
opción, durante tratamientos futuros, de hacer funcionar el aparato
de electroterapia en un modo automático, de tal manera que no tenga
que incrementar manualmente la amplitud de las señales de
suministro. El perfil propio será actualizado con cada nuevo
conjunto de puntos de datos que se hayan generado manualmente.
Las almohadillas que unen el instrumento con el
cuerpo son de un cierto material conductor que permita la
propagación de la señal de frecuencia fisiológicamente elevada. La
conexión entre el cable de terminal y los electrodos es de un diseño
de perfil bajo único, que permite una fácil conexión y un uso
confortable bajo la ropa.
El aparato de electroterapia puede ser de
utilidad en cualquier situación en la que, bien se necesite un campo
de corriente alterna, dentro de un intervalo de frecuencias
fisiológicamente activo (marcapasos, parte de control del dolor,
cicatrización local, crecimiento de huesos, regeneración de
cartílagos), o bien sea de utilidad (visión, sonidos, tacto) la
transmisión de la información, es decir, prótesis sensoriales. Las
Figuras 5-9 ilustran la estructura de un aparato de
electroterapia (aparato) tal como se ha expuesto en lo anterior. La
Figura 5 ilustra el control y la generación de las frecuencias
utilizadas en el aparato. Un microcontrolador 12 de elevada
integración supervisa todo el funcionamiento del aparato. El
microcontrolador 12 es el responsable de interpretar las órdenes del
operador y presentar visualmente el estado del sistema en el panel
de presentación visual de LCD (dispositivo de presentación visual de
cristal líquido -"liquid crystal display") 14. Adicionalmente,
el procesador controla las frecuencias de las fuentes de señal, sus
niveles, y compensa cualquier variación en la carga del sistema.
Esta última función es importante, ya que los cambios en la carga
eléctrica del paciente pueden afectar al nivel de la señal y a la
sensación que se percibe del efecto del aparato. El microcontrolador
utiliza realimentación para controlar los niveles de señal, al
comparar la carga eléctrica inmediata con reglas características
previamente "aprendidas" para un paciente particular. El
microcontrolador recibe una señal de reloj procedente de un
generador de reloj 16. Además, el microcontrolador 12 recibe
instrucciones del operador desde un teclado de operador 18. Como se
ha expuesto anteriormente y se muestra en la Figura 6, el
microcontrolador proporciona instrucciones a las diversas porciones
del sistema de generación de señal. El sistema de señal genera dos
señales, la señal 1, 44, y la señal 2, 46.
La frecuencia de referencia para la síntesis de
las señales que se aplican finalmente al paciente se obtiene del
reloj 16 del microcontrolador. Esta fuente de señal de reloj es un
oscilador de cristal con un error de 50 ppm (partes por millón) y
características de envejecimiento lento. Un ejemplo de frecuencia de
reloj es 6 MHz. En un sistema de dos señales (estos métodos se
extienden fácilmente a múltiples señales), una de las frecuencias se
fija a la salida de una cadena divisora 20 del reloj 16 del sistema.
La frecuencia obtenida puede ajustarse en cualquier valor dentro del
intervalo de frecuencias de funcionamiento del aparato proporcionado
a modo de ejemplo, entre 1 Hz y 150 kHz. La salida del divisor 20
está conectada a un limitador de precisión 24, a fin de generar una
onda cuadrada de un valor limitado. La salida del limitador de
precisión 24 se designa como señal 1, 44, y está conectada a los
circuitos de salida que se describen en relación con las Figuras 6 y
7, más adelante.
Las salidas del reloj 16 y del microcontrolador
12 están también conectadas a elementos de circuito que generan
cualquier frecuencia comprendida entre 2 Hz y 200 kHz, 42. La señal
de reloj está conectada a un bloque 22 de "división por n de
referencia PLL", que tiene una primera entrada conectada a un
"bloque de bucle de bloqueo de fase" 26. El bucle de bloqueo de
fase 26 es controlado por dos lazos o bucles. El primer bucle
comprende una salida conectada al filtro de paso bajo 28 corregido
en corriente continua y de condensador conmutado de quinto orden, el
cual tiene su salida conectada al bucle bloqueado en fase 26. Un
segundo bucle comprende una salida de oscilador de bucle bloqueado
en fase 26, que, a su vez, está conectada a una combinación de un
divisor previo 34, un divisor programable 2 de división por entre 2
y 65535, y un divisor posterior 30, cada uno de los cuales está
conectado a una salida del microprocesador 12. La salida del divisor
posterior 32 está conectada a una entrada de realimentación del
bucle de bloqueo de fase. Este subsistema 42 genera cualquier
frecuencia entre 2 Hz y 200 kHz, con una resolución de un 1 Hz. La
salida de oscilador del bucle de bloqueo de fase 26 está conectada a
un bloque 36 de división por dos, que proporciona una primera señal
de reloj, así como a una combinación de un bloque 38 de división por
100 y un limitador de precisión 40. El limitador de precisión 40
proporciona una salida de señal limitada 46 que es similar a la
señal 1, 44. En situaciones en las que no es necesario un intervalo
variable para la señal 2, puede sustituirse un sistema divisor como
el que se ha destacado para la señal 1, por la red de PLL. Esta
opción requiere el uso de un cristal no estándar, particularizado,
para el reloj principal, de tal forma que pueda ser mantenida la
separación de frecuencias adecuada.
El segundo método que se utiliza para desarrollar
una morfología de forma de onda arbitraria comprende el método de la
síntesis digital directa (DDS
-"Direct-Digital-Synthesis").
Con este subsistema, los anteriores bucle bloqueado en fase, divisor
de frecuencia y secciones de filtro, anteriormente expuestos, no se
utilizan. La DDS implica, en lugar de ello, la descarga hasta el
aparato de una representación binaria de la forma de onda que se
desea, desde una computadora anfitriona o principal que calcula
estos coeficientes como una tabla. Estos valores transferidos al
espacio de memoria del aparato se salvan en una EEPROM y son
utilizados como una tabla de consulta para hacer funcionar, a una
velocidad determinada por una señal de reloj obtenida de un
microcontrolador, un controlador digital-analógico
de precisión y de alta velocidad (DAC
-"digital-analog controller"). El DAC convierte
los valores calculados en una forma analógica (ya sea de tensión o
de corriente) que es filtrada subsiguientemente con paso bajo para
eliminar todo contenido de alta frecuencia en la señal sintetizada.
Este contenido de alta frecuencia es una consecuencia de la
naturaleza discreta de la señal reconstruida. La salida del sistema
de DDS constituye una representación de baja distorsión de una forma
de onda arbitraria. La DDS se utiliza en cualquier realización del
aparato en la que un número limitado de senos o cosenos no conduzca
adecuadamente a la formación de la morfología de señal deseada.
La Figura 6A ilustra un subsistema para convertir
la señal 1 y la señal 2 en señales de onda senoidal. Como se ha
expuesto anteriormente, las señales finales de salida de una
electroterapia han de ser tan próximas a una onda senoidal pura como
sea posible. La señal 1 y la señal 2 son, inicialmente, ondas de
nivel lógico de tipo cuadrado. Estas señales están limitadas a una
amplitud de 0,6 V por los limitadores de transistor 24 y 40 que se
muestran en la Figura 5. Las salidas de estos limitadores son
aplicadas de forma independiente a filtros de paso bajo de orden
alto (del tipo de condensador conmutado de segundo u octavo orden,
dependiendo de los niveles de distorsión de señal requeridos) 52 y
54. La salida de reloj de filtro del "divisor por 2" 36 está
conectada a cada uno de los filtros. Estos filtros suprimen los
harmónicos de orden superior presentes en las ondas cuadradas
limitadas, dejando una onda senoidal de baja distorsión en las
frecuencias de referencia. Estas señales senoidales son amplificadas
y aplicadas a atenuadores electrónicos o amplificadores programables
56 y 58 (bajo el control del microprocesador 12), a fin de controlar
el nivel de la señal que se aplica a la etapa de amplificación de
potencia, explicada más adelante, y, finalmente, al paciente.
Las señales de arriba son almacenadas de forma
intermedia en 60 y 62, y aplicadas a una etapa de ganancia de
potencia. La etapa de potencia consiste en uno o más amplificadores
67, 69, capaces de suministrar un amplio intervalo de tensiones al
seno de cualquier carga fisiológica y de electrodo, a lo largo de
los intervalos de frecuencia utilizados. Dependiendo del nivel de
integración deseado para el sistema y/o de la portabilidad
requerida, esta etapa de amplificación puede ser, bien de las clases
lineales A o AB_{1}, o bien de la clase de conmutación no lineal
de tipo D. Para los amplificadores lineales, se hace funcionar un
amplificador operacional de alta potencia, ya sea en un modo
referenciado a tierra, ya sea en una configuración de puente. En la
configuración de puente, la carga se conecta de forma diferencial a
las salidas de dos amplificadores de potencia que funcionan
desfasados 180 grados uno con respecto al otro. En cualquiera de las
configuraciones, el desplazamiento o descentramiento de corriente
continua del amplificador es anulado por un amplificador de
corrección por servo. Como los amplificadores se instalan también
como amplificadores acoplados de corriente alterna, no fluye
prácticamente ninguna corriente continua a la carga. En el modo
referenciado a tierra se desarrollan tensiones de salida más altas
haciendo pasar la salida de los amplificadores a un transformador (o
a transformadores) de alta eficiencia. En la topología de puente,
los amplificadores, cuando están en equilibrio, no generan
esencialmente ninguna corriente continua. De manera adicional, este
amplificador compuesto puede hacer oscilar un nivel de salida que es
el doble del de los amplificadores individuales. Esta topología de
amplificadores eliminará, en la mayoría de las circunstancias, la
necesidad del (los) transformador(es) de salida, así como su
peso y las exigencias de espacio físico para la placa de circuitos,
y las pérdidas de potencia, factores de gran importancia para una
realización pequeña, portátil y de baja corriente de batería del
aparato. La segunda clase de amplificadores, que también mejora el
rendimiento en un sistema portátil, son los de la
Clase-D 70, tal como se observa en la Figura 6B.
Para este amplificador, un comparador de alta velocidad hace variar
la anchura de los impulsos de un transistor de potencia de
conmutación (del tipo MOSFET). Esta modulación se denomina
modulación de anchura de impulso y es excitada o activada por la
frecuencia, la amplitud y la ganancia deseadas para la señal
original. El muestreo de la señal de referencia, obtenida, bien de
la referencia de PLL o de la DDS, se realiza a una velocidad que es
al menos un orden de magnitud superior a la componente de frecuencia
más alta contenida en dicha referencia. La salida del transistor de
potencia se filtra con paso bajo por medio de una red de LC pasiva,
para obtener la señal amplificada. El modo de funcionamiento de
amplificación resulta particularmente atractivo, ya que pueden
obtenerse eficiencias o rendimientos en la conversión de la potencia
superiores al 90%, en oposición a los rendimientos de los
amplificadores lineales, que son en torno al 40%. El
microcontrolador establece, a través de la conmutación electrónica
68, si se suman las señales en un amplificador con el fin de crear
la señal mezclada, o se aplican individualmente a la etapa de
potencia y, con ello, permiten que se produzca la mezcla en el seno
del cuerpo del paciente. De manera adicional, pueden multiplexarse
uno o más canales y/o recorridos de señal de retorno con conmutación
de potencia electrónica durante el paso por el cero de las señales
de onda senoidal (por medio del control del procesador). Esta
multiplexación o conmutación permite la alimentación de múltiples
electrodos desde los amplificadores, o bien su conexión al retorno
analógico. Esto se lleva a cabo con el fin de sintetizar una región
de objetivo efectiva más grande sobre el paciente o dentro de él. El
paciente es aislado eléctricamente contra las pérdidas a la red
eléctrica de distribución, por medio del alojamiento de plástico
aislado del aparato, y mediante el uso de un suministro de potencia
eléctrica por baterías.
Con el fin efectuar el seguimiento y controlar
subsiguientemente las señales que se aplican al paciente, se utiliza
un conjunto de circuitos multiplexados 86 de amperímetro y
voltímetro, según se ilustra en la Figura 7. Las amplitudes de RMS
(raíz cuadrada de la media de los cuadrados de los valores
instantáneos) o eficaces de la tensión y de la corriente de
suministro para cada canal, son digitalizadas en 84 (según se
ilustra en la Figura 7) y leídas por el microcontrolador 12. Esto
permite al procesador medir dinámicamente la impedancia de la carga,
la potencia suministrada y, en el caso de lugares de electrodos
multiplexados, la energía aplicada al paciente. Se dispone de manera
continua de todos estos parámetros, conjuntamente con el estado del
sistema (es decir, la configuración de los electrodos, las
frecuencias, el estado de la batería y la configuración de los
amplificadores) a través de una puerta o acceso de
RS-232. Esta puerta en serie puede ser conectada a
un PC y estos datos guardados o registrados para un análisis
ulterior (puede sustituirse fácilmente el RS-232 por
otros protocolos de comunicación, tales como el USB o el Firewire).
La información obtenida por lo que respecta a la carga de impedancia
del paciente o a la potencia entregada, es comparada por el
microprocesador con valores de referencia tomados durante la
instalación del sistema. Esta comparación permite al sistema variar
la amplitud de las señales de salida para eliminar cualesquiera
variaciones inducidas por la carga en los niveles de señal
percibidos, por lo que se consigue una mayor comodidad para el
paciente.
La Figura 8 ilustra el acoplamiento de la onda
senoidal 1 y la onda senoidal 2 a los electrodos cuando el aparato
se construye en torno a amplificadores de potencia lineales de
referencia a tierra (tierra del aparato local). La señal de onda
senoidal se acopla desde la unión del monitor de corriente 76 ó 78 y
del monitor de tensión 80 u 82, a un condensador de aislamiento de
corriente continua 88 ó 92. Este condensador elimina cualquier
componente de corriente continua que quede en la señal de onda
senoidal. La señal de onda senoidal se acopla al transformador 90 ó
94. La salida del transformador 90 se acopla a los electrodos del
paciente. Una de las salidas de cada transformador 96 ó 100 se
conecta a un gran electrodo de señal, y la otra a un pequeño
electrodo de retorno 98 ó 102. El transformador proporciona ganancia
en la tensión y un aislamiento del paciente con respecto al aparato.
Con amplificadores en puente, o en el funcionamiento de la clase D,
no se requieren tales transformadores. Como se ha expuesto
anteriormente, el electrodo de almohadilla opuesta tiene un área
superficial mucho mayor en contacto con el paciente que el electrodo
de retorno de almohadilla del lugar del dolor. Esta relación de
tamaños entre el electrodo de almohadilla opuesta y el electrodo de
almohadilla del lugar del dolor es al menos de 2:1.
En la Figura 10 se ilustra un sistema de
realimentación con la referencia 200. El nivel de corriente a través
del paciente es controlado por una resistencia de precisión 202 de 5
ohmios. Se desarrolla una tensión por la corriente que pasa a través
de esta resistencia, la cual es detectada de forma diferencial por
un amplificador 204. Este nivel de señal se amplifica adicionalmente
por un bloque de ganancia 209. Coincidiendo con esta medición, se
toman muestras de la tensión a través de los electrodos 206 por
medio de un atenuador 208 dispuesto en posición intermedia, a fin de
ajustar su valor de manera que esté dentro del intervalo del
circuito de analógico a digital (ADC
-"Analog-to-Digital"). Se
utiliza un multiplexador analógico 210 para seleccionar las
representaciones, bien de la corriente o de la tensión, para su
digitalización. Esta selección se encuentra bajo el control de la
CPU. La salida del multiplexador se aplica a un convertidor de
precisión 212 de valores de RMS o eficaces a continua, cuya salida
es un nivel de continua aproximadamente igual al valor eficaz de la
señal aplicada. La salida de 212 es digitalizada a 12 bits por el
ADC 214 y se hace pasar a la CPU. El mismo atenuador digital que se
utiliza para establecer el nivel de salida desde el control
ajustable por el paciente, realiza cualesquiera cambios en el nivel
de salida que puedan requerirse por parte del subsistema de
realimentación.
La segunda sección de la red de control de
realimentación es el controlador de programación 220. Esta colección
de rutinas determina si las impedancias medidas requieren cualquier
cambio en el nivel de salida del dispositivo, al objeto de mantener
el confort del paciente. El diagrama de flujo de la Figura 11 pone
de manifiesto la lógica de la función de programación. En el
encendido o restablecimiento total 222, la programación espera hasta
que el nivel de salida es de una amplitud suficiente
(aproximadamente el 3% de la potencia plena) 224 para garantizar una
medición precisa de la tensión y de la corriente a lo largo del
paciente y a través del mismo. Cuando se alcanza este nivel, la
programación recoge, en 16, muestras tanto de la corriente como de
la tensión, 224, y lleva a cabo un promedio de las impedancias
obtenidas. Experimentos previos han contribuido a definir un
conjunto de reglas por lo que refiere a los intervalos de
variabilidad en la impedancia que pueden esperarse cuando la carga
del paciente puede causar una alteración del campo aplicado que
puede provocar una sensación desagradable para el paciente. De
manera adicional, las reglas abarcan el intervalo de valores de
impedancia que puede esperarse cuando la carga del paciente tiende a
ser la inicialmente encontrada. Estas reglas se utilizan para
predecir el intervalo de impedancia que puede esperarse cuando la
salida del dispositivo se altera por medio del control ajustable por
el paciente. En el caso de que el valor de la impedancia no esté
dentro de los que establecen las reglas, la salida se reduce en una
cantidad dictada por otro conjunto de reglas obtenidas del nivel de
salida concreto que está siendo utilizado en ese momento. El efecto
es una reducción en el campo aplicado y la eliminación de cualquier
sensación desagradable. Si los valores de impedancia para este nuevo
nivel de campo tienden a volver a estar incluidos en el intervalo
"normal" almacenado, la salida se restituye a su valor
mantenido antes del cambio en la impedancia. La velocidad a la que
esto se produce se ajusta por medio de otro conjunto de reglas que
se obtienen como una función de la diferencia absoluta entre la
salida deseada y la salida establecida por realimentación. Esto
garantiza que el efecto del dispositivo en el paciente se restituye
tan rápido como sea posible y con poca percepción, por parte del
paciente, del incremento del campo. Si la impedancia no alcanza
nunca los valores establecidos por las reglas obtenidas
inicialmente, se informa al paciente de que se han visto
comprometidos los electrodos y/o sus interfaces con el cuerpo. Si
los electrodos parecen estar correctamente, o si no existen efectos
colaterales desagradables que acompañen al cambio en la impedancia,
el paciente puede indicar al sistema que utilice los nuevos valores
de impedancia para obtener un nuevo conjunto de reglas para gobernar
el funcionamiento del dispositivo. Sin embargo, si no se adopta
ninguna acción dentro de un periodo de tiempo prescrito, el
dispositivo interrumpirá automáticamente el amplificador de salida y
proporcionará una señal de error en el dispositivo de presentación
visual. La Figura 11 detalla el progreso del sistema de programación
a la hora de determinar los niveles de impedancia dentro del
paciente y de interrumpir o apagar el sistema o mantener un nivel de
salida apropiado dependiendo de la impedancia del paciente. Esto
incluye el establecimiento de límites de impedancia, así como la
medición a lo largo de numerosas medidas y la determinación de una
impedancia media.
La Figura 9 ilustra una fuente de suministro de
potencia 110 para la presente invención. Se emplean en la actualidad
dos baterías de 12 voltios en serie para suministrar potencia de
entrada diferencial 112 al sistema. La alimentación de 7 voltios ha
sido desarrollada por un regulador de conmutación de etapas
descendentes o reductora, de alta eficiencia, y se utiliza para
suministrar reguladores lineales 116 que suministran potencia a los
subsistemas de baja tensión, tales como el microcontrolador y los
componentes analógicos de baja tensión. Los 12 voltios son también
invertidos por medio de inversores 114, y regulados de manera que se
suministre la tensión baja negativa que utilizan algunos componentes
analógicos. El suministro de 12 voltios se utiliza directamente para
algunos componentes analógicos de alta tensión, y también se
incrementa en etapas ascendentes y/o invierte para suministrar hasta
+/-50 voltios a la etapa de suministro de potencia. El grupo de
baterías ser recarga por medio de una fuente de suministro de grupo
de pared de corriente continua 120, que aporta un circuito 118 de
recarga del tipo de conmutación. De manera adicional, el aparato
puede hacerse funcionar y/o recargarse conectando un cable entre el
aparato y el conectador accesorio dentro de un coche, un barco o un
avión. El estado de las baterías se vigila, durante el
funcionamiento del aparato, por medio de un convertidor de analógico
a digital que es interrogado de vez en cuando por el
microcontrolador. Este valor se indica como un gráfico de barras de
las baterías en el panel de presentación visual. Si, por alguna
razón, el nivel de tensión cae por debajo de un nivel útil, el
microcontrolador genera automáticamente un restablecimiento global
que interrumpe el sistema, con lo que se desconectan las señales de
salida.
Muchas aplicaciones de la electroterapia
requieren portabilidad. Los tratamientos se administran más
eficazmente con un aparato portátil, preferiblemente de mano o
fijado al cinturón o a otra posición en el cuerpo. El diseño del
aparato es tal, que una realización del aparato se configura
fácilmente en un aparato compacto que el paciente puede utilizar de
una forma susceptible de llevarse/portátil. Tales aplicaciones de un
aparato ambulatorio incluyen su uso mientras se camina, se trabaja,
se está sentado en un banco: uso en el domicilio, mientras se ve la
televisión, cuando se está sentado en un coche, o bien de un modo
prescrito por el facultativo. La capacidad de programación permite a
la compañía o al facultativo programar el aparato portátil de modo
que se ajuste a las necesidades del paciente. Esto puede incluir un
temporizador retardado dentro del aparato, al objeto de limitar el
uso por parte del paciente, si esto es deseable desde un punto de
vista médico.
Además del alivio del dolor, otros efectos
significativos que se obtienen de la generación de un campo
eléctrico de baja frecuencia en el tejido profundo son un incremento
del flujo sanguíneo en el volumen del tejido donde está presente el
campo eléctrico, así como un incremento de las sustancias análogas a
los opiáceos, tales como las endorfinas, la serotonina y la las
encaflinas. Los resultados empíricos obtenidos de los ensayos
clínicos sugieren que el mecanismo probable de la acción de alivio
del dolor cuando el aparato está conectado y está presente el campo
eléctrico, es, bien la hiperpolarización de las células nerviosas, o
bien el control de puerta. Se cree que los incrementos en la
amplitud de los movimientos son consecuencia del incremento del
flujo sanguíneo en la articulación o en la fuente del dolor. El
efecto residual tanto del alivio del dolor como de la amplitud
incrementada de los movimientos se debe, posiblemente, a un
incremento en las concentraciones de las sustancias análogas a los
opiáceos anteriormente mencionadas. Adicionalmente, para las
frecuencias de excitación por encima de 4 Hz (sinusoidales), la
tensión muscular se mantiene en un nivel fijo. Esta tensión mantiene
un músculo en estiramiento, con lo que posiblemente se le
condiciona. Este efecto es similar al ejercicio isométrico en el que
se presenta una carga fija a un grupo muscular, que se mantiene en
el mismo sitio. Este efecto contribuye también a explicar por qué la
actual realización de la invención provoca pocos o ninguno de los
tirones musculares desagradables que se observan con los
dispositivos del tipo de impulsos (TENS). Es muy probable que sea
alguna combinación de todos estos tres mecanismos lo que produzca
los eficaces resultados que se obtienen en los estudios
clínicos.
Las Figuras 12-15 son diversos
perfiles o formas de onda que ilustran las características del
dispositivo. La Figura 12 ilustra una forma de onda que representa
el flujo de corriente desde el dispositivo, en un sencillo modo de
onda senoidal doble, al seno de una carga resistiva de 1,2 kohmios.
La Figura 13 ilustra una forma de onda de la grabación de la señal
mezclada, una vez que se ha hecho pasar a través de un filtro de
alta velocidad, seguido de un condensador de 1 \muf, que actúa
como filtro. Esto simula la morfología de la señal efectiva.
La Figura 14 ilustra una forma de onda de la
magnitud de la corriente de pico de las señales de diferencia
desarrolladas dentro del cuerpo humano. La corriente medida es la
que procede de uno de los electrodos, situado en el cuadrante
abdominal más bajo, en tanto que el otro está situado 10 cm a la
izquierda de L5, en la espalda de un sujeto adulto varón. El segundo
harmónico a 244 Hz está rebajado en -45 dB con respecto a la señal
terapéutica primaria a 122 Hz. La Figura 15 ilustra una forma de
onda de la señal de suma que se obtiene con la misma instalación de
la Figura 14. Como puede observarse, la frecuencia de la señal está
bien separada del intervalo de frecuencias fisiológicamente
importante.
Los beneficios del aparato de control del dolor
incluyen:
a. Un control del dolor no invasor
significativo;
b. Un incremento drástico en la amplitud de los
movimientos;
c. Una reducción de las dosis de morfina y de
otros narcóticos, o la supresión de la necesidad de éstos;
d. Un control del dolor residual y un incremento
en la amplitud de los movimientos durante hasta 24 horas;
e. Ausencia de efectos colaterales o secundarios
perjudiciales;
f. Control por parte del paciente de su propio
nivel de confort;
g. Reducción de los riesgos, al eliminar posibles
reacciones químicas alérgicas y problemas de interacción de
medicamentos;
h. El sistema sensorial del tacto y la percepción
permanecen intactos; y
i. Mejora de la calidad de vida del paciente.
Existen un cierto número de aplicaciones del
sistema contra el dolor, que incluyen, si bien no se limitan a
ellas, el dolor agudo y traumático, el dolor crónico y artrítico, el
dolor quirúrgico, el dolor tras la cirugía y el dolor por cáncer.
Posiciones específicas del cuerpo que pueden ser tratadas incluyen:
la cara, la mandíbula, el cuello, la espalda, los hombros, las
caderas, los brazos, los codos, las muñecas, las manos, los dedos de
las manos, las piernas, las rodillas, los tobillos, los pies y los
dedos de los pies.
Otras aplicaciones incluyen:
Epidural electrónica para el parto. Para
el parto, el sistema epidural electrónico tiene también, además de
los beneficios de los aparatos de control del dolor, otros atributos
importantes:
a. Reducción significativa de los riesgos para el
feto y para la madre;
b. El aparato puede ser controlado por el doctor
o por el paciente;
c. La madre conserva su percepción táctil y puede
contribuir normalmente al alumbramiento mientras la epidural está
instalada;
d. La epidural electrónica puede permanecer
instalada durante todo el proceso del nacimiento, hasta que se ha
dado a luz al bebé; y
e. La epidural electrónica permite el control del
dolor para el nacimiento en partos en los lugares del mundo en que
no se dispone fácilmente de epidurales convencionales.
Anestesia electrónica para procedimientos
dermatológicos. El sistema puede ser utilizado para proporcionar
anestesia local para cirugía de la piel, eliminación de verrugas,
electrolisis, afeitado, aplicación de tatuajes y otros
procedimientos dermatológicos.
Aceleración del crecimiento de los huesos.
Se tiene conocimiento, desde hace bastante tiempo, de que la
aplicación de un campo eléctrico a través de electrodos implantados
puede estimular la velocidad de crecimiento de los huesos y los
ritmos de cicatrización de los huesos. El aparato de electroterapia
puede ser utilizado para suministrar un campo eléctrico preciso de
manera no invasora y con el contenido de frecuencias apropiado, a
una zona pretendida o de objetivo. Esta acción tendrá lugar con un
mejor control de las reacciones activadas electroquímicamente que se
produzcan en torno a la zona pretendida. El sistema puede ser
utilizado para acelerar de forma no invasora la integración ósea, es
decir, para reducir el tiempo que necesita el hueso para crecer en
el interior, y unirse con, aparatos protésicos que incluyen
implantes dentales, rodillas y caderas, al tiempo que se reduce,
simultáneamente, el dolor postoperatorio. El aparato tiene también
la capacidad de acelerar de forma no invasora la cicatrización o
soldadura de los huesos rotos.
Regeneración de cartílagos. Se han llevado
a cabo estudios clínicos en la Universidad del Centro Médico de
Nebraska y en la Escuela Universitaria de Medicina Johns Hopkins,
que han demostrado que los dispositivos TENS pueden provocar el
crecimiento de cartílago en la rodilla. Como, a diferencia de los
TENS, el sistema descrito es capaz de suministrar señales de baja
frecuencia en el seno de tejido profundo, deberá, en teoría, ser
capaz de provocar el crecimiento de cartílago con mucha más eficacia
que los dispositivos TENS y, en consecuencia, ser mucho más
eficaz.
Sistemas avanzados de ayuda a la audición.
La tecnología descrita puede utilizarse en el intervalo de
frecuencias auditivas y particularizarse de manera que suministre
información de audio a la cóclea o caracol de un modo seguro y
eficaz. Los sistemas actuales de ayuda a la audición implantados en
el caracol se sirven de señales de corriente continua pulsante para
suministrar la representación de la información de audio. Las
señales de corriente continua pulsantes dan lugar, con el tiempo, a
daños en los nervios y en las células. La tecnología descrita
permite suministrar la información en el seno de un volumen de
tejido que comprende el caracol, con una señal de corriente alterna
de la que se ha suprimido la componente de continua y que reduce
significativamente la posibilidad de daños en los nervios.
En esta realización del aparato, el uso de un
sistema de PLL permite que el aparato tenga un canal modulado, en
tanto que otro esta fijado (modulación de FM). La modulación en
frecuencia de la n-ésima frecuencia de referencia permite que la
señal o la envolvente transporte información al interior del cuerpo
del paciente. De manera adicional, el uso de una señal de diferencia
que varía lentamente puede disminuir cualquier efecto de
habituación, si es que éste aparece durante un uso crónico. El
intercambio de información puede ser otro factor preeminente en la
utilidad del aparato. En la actualidad, los implantes de caracol
para la sordera se basan en la estimulación de impulsos para
transportar información auditiva hasta el cerebro. Estos impulsos,
incluso con el uso del bloqueo de la corriente continua, aún tienen
una componente de corriente continua considerable. Esta componente
puede provocar daños irreversibles en los tejidos a través de la
producción de intermediarios químicos que aparecen como consecuencia
del efecto electroquímico de la corriente continua. Sin embargo, el
aparato descrito es un generador de señal de corriente alterna de la
que se ha suprimido la componente continua, cuyo campo resultante ha
de tener poco o ningún efecto electroquímico neto. Una forma de
influir en la transferencia de información auditiva consiste en
mantener una frecuencia fijada y utilizar el nivel de audio
ambiental para variar el nivel de entrada al oscilador de control de
tensión de bucle bloqueado en fase. La señal resultante contendrá la
información auditiva. En teoría, los nervios del interior del
caracol operarán sobre las señales y extraerán del latido modulado
la información que constituye una representación de un campo
acústico convertido eléctricamente.
Administración de medicamentos acelerada
y localizada. Una consecuencia de la tecnología descrita
es que produce un incremento del flujo sanguíneo dentro del volumen
de tejido situado en el lugar del tratamiento y por debajo de éste.
Esta tecnología puede emplearse como un añadido a un sistema de
administración de medicamentos químicos, a fin de acelerar y
localizar el suministro de ciertos medicamentos en el seno del
tejido profundo.
La presente invención puede llevarse a la
práctica en forma de procedimientos implementados por computadora y
aparatos destinados a poner en práctica esos procedimientos. La
presente invención puede también realizarse en la práctica en forma
de un código de programa informático que contiene instrucciones
incorporadas a medios tangibles, tales como discos flexibles,
CD-ROMs, discos duros o cualquier otro medio de
almacenamiento legible por una computadora, de tal manera que,
cuando se carga el código de programa informático en una computadora
y se lleva a cabo por ésta, la computadora pasa a ser un aparato
para poner en práctica la invención. La presente invención puede
también llevarse a la práctica en forma de código de programa
informático, por ejemplo, ya sea almacenado en un medio de
almacenamiento, cargado en una computadora y/o llevado a cabo por
ésta, o transmitido a través de algún medio de transmisión, tal como
por medio de hilos o cableado eléctrico, a través de fibra óptica o
mediante radiación electromagnética, de tal forma que, cuando se
carga el código de programa informático en una computadora y se
lleva a cabo por ésta, la computadora se convierte en un aparato
para poner en práctica la invención. Cuando se implementan en un
microprocesador de propósito general, los segmentos del código de
programa informático configuran el microprocesador para crear
circuitos lógicos específicos.
Si bien la invención se ha descrito con
referencia a realizaciones preferidas, se comprenderá, por parte de
los expertos de la técnica, que es posible realizar diversos cambios
sin apartarse del ámbito de la invención. Además, pueden realizarse
muchas modificaciones para adaptar una situación o material
particular a las enseñanzas de la invención, sin apartarse del
ámbito esencial de la misma. En consecuencia, se pretende que la
invención no esté limitada a las realizaciones concretas que se han
descrito como el mejor modo que se contempla para esta invención,
sino que la invención incluya todas las realizaciones que se
encuentren comprendidas dentro del ámbito de las reivindicaciones
que se acompañan.
Claims (37)
1. Un aparato de electroterapia destinado a
proporcionar corriente eléctrica terapéutica a un lugar de
tratamiento de un paciente, que comprende:
un generador de señal que forma unas primera (44)
y segunda (46) corrientes eléctricas alternas, oscilantes o
pulsantes, de frecuencias que difieren una de otra en tan poco como
1 Hz, y en hasta 250 Hz, pero cada una de las cuales es de una
frecuencia de al menos 1 kHz aproximadamente,
al menos un electrodo de retorno, destinado a
destinado a ser colocado sobre una segunda superficie epidérmica o
de membrana mucosa del paciente, o por debajo de ella, localmente
con respecto a dicho lugar de tratamiento;
caracterizado por:
un único electrodo de suministro, conectado al
generador de señal y destinado a suministrar como salida dichas
primera (44) y segunda (46) corrientes a un lugar de suministro
situado sobre una primera superficie epidérmica o de membrana mucosa
del paciente, o por debajo de ella.
2. El aparato de electroterapia de acuerdo con la
reivindicación 1, en el cual tan solo un único electrodo de
suministro está destinado a suministrar como salida dicha señal
terapéutica.
3. El aparato de electroterapia de acuerdo con la
reivindicación 1, en el cual el único electrodo de suministro
comprende una almohadilla de electrodo de suministro, y el al menos
un electrodo de retorno comprende una almohadilla de electrodo de
retor-
no.
no.
4. El aparato de electroterapia de acuerdo con la
reivindicación 3, en el cual la almohadilla de electrodo de
suministro y la almohadilla de electrodo de retorno comprenden un
material conductor.
5. El aparato de electroterapia de acuerdo con la
reivindicación 1, en el cual las primera (44) y segunda (46) señales
se amplifican independientemente y se mezclan a continuación en la
primera almohadilla de electrodo para formar la señal
terapéutica.
6. El aparato de electroterapia de acuerdo con la
reivindicación 3, en el cual un área de la almohadilla de electrodo
de suministro es superior a un área de la almohadilla de electrodo
de retorno.
7. El aparato de electroterapia de acuerdo con la
reivindicación 6, en el cual una relación entre el área de la
almohadilla de electrodo de suministro y el área de la almohadilla
de electrodo de retorno es, al menos, de 2:1.
8. El aparato de electroterapia de acuerdo con la
reivindicación 7, en el cual una relación entre el área de la
almohadilla de electrodo de suministro y el área de la almohadilla
de electrodo de retorno es, al menos, de 8:1.
9. El aparato de electroterapia de acuerdo con la
reivindicación 1, en el cual las primera (44) y segunda (46) señales
carecen sustancialmente de componentes de corriente continua.
10. El aparato de electroterapia de acuerdo con
la reivindicación 1, que comprende adicionalmente amplificadores
equilibrados que están configurados para minimizar una componente de
corriente continua de dichas primera (44) y segunda (46)
señales.
11. El aparato de electroterapia de acuerdo con
la reivindicación 1, que comprende adicionalmente un condensador de
bloqueo de corriente continua, situado en un recorrido de señal de
cada una de dichas primera (44) y segunda (46) señales.
12. El aparato de electroterapia de acuerdo con
la reivindicación 1, en el cual las primera (44) y segunda (46)
señales se suman antes de ser amplificadas.
13. El aparato de electroterapia de acuerdo con
la reivindicación 1, en el cual las señales terapéuticas son una
combinación lineal de dichas primera (44) y segunda (46)
señales.
14. El aparato de electroterapia de acuerdo con
la reivindicación 13, en el cual la señal terapéutica es una suma de
dichas primera (44) y segunda (46) señales.
15. El aparato de electroterapia de acuerdo con
la reivindicación 1, en el cual dichas primera (44) y segunda (46)
señales tienen una diferencia de frecuencias de entre 80 y 130
Hz.
16. El aparato de electroterapia de acuerdo con
la reivindicación 15, en el cual dichas primera (44) y segunda (46)
señales tienen una diferencia de frecuencias de aproximadamente 122
Hz.
17. El aparato de electroterapia de acuerdo con
la reivindicación 15, en el cual dichas primera (44) y segunda (46)
señales se encuentran a una frecuencia de aproximadamente 8 kHz.
18. El aparato de electroterapia de acuerdo con
la reivindicación 1, en el cual dichas primera (44) y segunda (46)
señales se encuentran a una frecuencia de aproximadamente 8 kHz.
19. El aparato de electroterapia de acuerdo con
la reivindicación 1, en el cual la frecuencia de la primera señal
(44) está fijada.
20. El aparato de electroterapia de acuerdo con
la reivindicación 19, en el cual la frecuencia de la segunda señal
(46) es variable.
21. El aparato de electroterapia de acuerdo con
la reivindicación 1, que está configurado para ser portado por el
paciente.
22. El aparato de electroterapia de acuerdo con
la reivindicación 1, que se ha configurado para ser llevado por el
paciente o fijado con cintas o tiras a éste.
23. El aparato de electroterapia de acuerdo con
la reivindicación 1, en el cual el generador de señal comprende un
sistema de control de frecuencia controlado por microprocesador.
24. El aparato de electroterapia de acuerdo con
la reivindicación 23, que comprende adicionalmente una memoria
configurada para almacenar al menos un ajuste de amplitud asociado a
la señal terapéutica.
25. El aparato de electroterapia de acuerdo con
la reivindicación 23, que comprende adicionalmente:
un sistema de realimentación, configurado para
supervisar al menos una de entre una tensión y una corriente,
asociadas al uso del aparato por parte del paciente, así como
controlar la señal terapéutica en respuesta a la misma.
26. El aparato de electroterapia de acuerdo con
la reivindicación 25, en el cual la señal terapéutica es controlada
de tal manera que se mantenga una tensión supervisada a un nivel de
tensión constante.
27. El aparato de electroterapia de acuerdo con
la reivindicación 25, en el cual el sistema de realimentación
comprende:
un circuito de realimentación, que supervisa
dicha al menos una de entre una tensión y una corriente;
y
y
software o programación configurada para
determinar si se requiere un cambio en la señal terapéutica,
basándose, al menos en parte, en al menos una de entre dicha tensión
y dicha corriente.
28. El aparato de electroterapia de acuerdo con
la reivindicación 27, en el cual el circuito de realimentación
comprende:
una resistencia, que supervisa una corriente a
través del paciente;
un amplificador, destinado a detectar de forma
diferencial una tensión desarrollada por dicha corriente a su paso a
través de la resistencia;
un bloque de ganancia, destinado a amplificar
adicionalmente la tensión detectada;
un atenuador, dispuesto en posición intermedia y
destinado a tomar muestras de la tensión a través de los dos
electrodos y a ajustar el valor de la tensión de modo que se
encuentre dentro de un intervalo predeterminado de un circuito de
analógico a digital (ADC -
"analog-to-digital circuit") al
que se ha de suministrar como entrada la tensión;
un multiplexador analógico, que tiene como una
primera entrada al mismo una salida del bloque de ganancia, y que
tiene como una segunda entrada al mismo una salida del atenuador
dispuesto en posición intermedia, estando el multiplexador analógico
configurado para suministrar como salida, selectivamente, bien la
primera entrada o bien la segunda entrada, basándose en una señal
procedente de una CPU;
un convertidor de RMS o valores eficaces a
corriente continua, que tiene como entrada al mismo una salida del
multiplexador analógico, y que está configurado para suministrar
como salida un nivel de corriente continua aproximadamente igual al
valor de RMS o eficaz de la señal aplicada;
un convertidor de analógico a digital,
configurado para convertir una salida analógica del convertidor de
valores eficaces a corriente continua, en una señal digital; y
un atenuador digital, configurado para cambiar
dicho nivel de salida según se requiera por el sistema de
realimentación.
29. El aparato de electroterapia de acuerdo con
la reivindicación 1, que comprende:
una pluralidad de almohadillas de electrodo de
suministro, destinadas a colocarse sobre el cuerpo del paciente;
y
un primer conmutador electrónico, configurado
para aplicar selectivamente la señal terapéutica a una exactamente
de dicha pluralidad de almohadillas de electrodo de suministro, en
cualquier instante dado.
30. El aparato de electroterapia de acuerdo con
la reivindicación 29, en el cual el primer conmutador electrónico se
ha configurado para conmutar entre dicha pluralidad de almohadillas
de electrodo de suministro durante los pasos por cero de la señal
terapéutica.
31. El aparato de electroterapia de acuerdo con
la reivindicación 29, en el cual el primer conmutador electrónico se
ha configurado para conmutar entre dicha pluralidad de almohadillas
de electrodo de suministro a un ritmo de entre 10 y 50 Hz.
32. El aparato de electroterapia de acuerdo con
la reivindicación 1, que comprende:
una pluralidad de electrodos de retorno,
destinados a colocarse sobre el cuerpo del paciente; y
un primer conmutador electrónico, configurado
para activar de forma selectiva exactamente uno de dicha pluralidad
de electrodos de retorno en cualquier instante dado.
33. El aparato de electroterapia de acuerdo con
la reivindicación 32, en el cual el primer conmutador electrónico se
ha configurado para conmutar entre dicha pluralidad de electrodos de
retorno durante los pasos por cero de la señal terapéutica.
34. El aparato de electroterapia de acuerdo con
la reivindicación 32, en el cual el primer conmutador electrónico se
ha configurado para conmutar entre dicha pluralidad de electrodos de
retorno a un ritmo de entre 10 y 50 Hz.
35. El aparato de electroterapia de acuerdo con
la reivindicación 32, que comprende:
una pluralidad de electrodos de suministro,
destinados a colocarse sobre el cuerpo del paciente; y
un segundo conmutador electrónico, configurado
para aplicar selectivamente la señal terapéutica a exactamente una
de entre dicha pluralidad de almohadillas de electrodo de
suministro, en cualquier instante dado.
36. El aparato de electroterapia de acuerdo con
la reivindicación 35, en el cual el segundo conmutador electrónico
se ha configurado para conmutar entre dicha pluralidad de
almohadillas de electrodo de suministro durante los pasos por cero
de la señal terapéutica.
37. El aparato de electroterapia de acuerdo con
la reivindicación 35, en el cual el segundo conmutador electrónico
se ha configurado para conmutar entre dicha pluralidad de
almohadillas de electrodo de suministro, a un ritmo de entre 10 y 50
Hz.
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