ES2332989T3 - Dispositivo terapeutico de microcorriente. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo terapéutico de microcorriente que comprende una fuente de alimentación para aplicar una corriente continua de menos de un miliamperio a través del tejido de una persona receptora de la terapia; comprendiendo además el dispositivo terapéutico de microcorriente: 1) un primer terminal (210) destinado a ser conectado a una primera polaridad de la fuente de alimentación; 2) un segundo terminal (215) destinado a ser conectado a una segunda polaridad de la fuente de alimentación; 3) un primer y segundo electrodos; y 4) un espacio en un primer camino eléctrico para el flujo de corriente desde uno de los dos terminales al otro terminal, estando situado el espacio entre el primer y segundo electrodo (621) y permitiendo que un elemento conductor tal como el tejido de una persona receptora de la terapia (125) sea situado en contacto eléctrico con ambos electrodos (621); que se caracteriza porque comprende además: 5) un indicador (240) en conexión eléctrica con el primer camino eléctrico configurado para proporcionar una primera indicación cuando hay flujos de corriente por encima de un nivel objeto a través del primer camino eléctrico en el que el indicador está configurado para no proporcionar la primera indicación cuando el dispositivo terapéutico de microcorriente está activado pero hay corriente fluyendo por debajo del nivel objeto a través del primer camino eléctrico.
Description
Dispositivo terapéutico de microcorriente.
Esta solicitud reivindica la prioridad de la
solicitud de patente americana copendiente Número de Serie
09/595.146 solicitada el 16 de junio de 2000. Esta solicitud
reivindica también la prioridad de la solicitud provisional
americana Número de Serie 60/231018 solicitada el 8 de septiembre de
2000.
Este invento pertenece al campo de los
dispositivos usados para aplicar tratamiento de microcorriente tal
como se usan para la aplicación de tratamiento de microcorriente a
porciones del cuerpo humano. La microcorriente es distinta de otros
métodos de aplicación de campos electromagnéticos a tejidos vivos.
El nombre de terapia de microcorriente proviene del uso de
microamperios en lugar de los miliamperios usados en dispositivos
TENS, tal como el dispositivo D'Alerta descrito a continuación.
Este invento está dirigido a proporcionar un
dispositivo que sea útil para la terapia de microcorriente. El
dispositivo es por tanto usado en una aplicación biológica para
proporcionar alivio o tratamiento a los tejidos y articulaciones.
Para proporcionar un contexto al uso del invento, la descripción
incluye referencias del uso del dispositivo en conexión con la
aplicación extendida de una microcorriente que pase a través del
tejido del usuario del dispositivo. Análogamente a las variaciones
de las respuestas de varios individuos con diversas enfermedades a
la terapia con medicinas, hay muchas variaciones de la respuesta
individual a la terapia de microcorriente. Aunque el invento
presente proporciona un dispositivo que puede proporcionar un flujo
de corriente sostenido dentro de un margen de microcorriente
deseado, esto no impide todas las otras variaciones biológicas
entre usuarios.
Uno de los requisitos del proceso de patente es
proporcionar la mejor manera de usar el invento. El inventor del
invento presente no ha inventado la terapia de microcorriente ni el
inventor ha dirigido personalmente estudios controlados que
determinen la colocación óptima y los regímenes de aplicación de
corriente para dispositivos de microcorriente. Por tanto, el mejor
modo provisto por el inventor para el invento presente se refiere al
dispositivo de terapia de microcorriente para indicar un flujo de
corriente a través del tejido. Es de esperar que cuando este campo
sea más desarrollado por personas expertas en el desarrollo de
dichas terapias de microcorrientes, una persona experta en la
técnica de construir dispositivos terapéuticos de microcorriente
será capaz de adaptar el invento descrito para proporcionar la
terapia de microcorriente específica requerida.
En la patente americana Nº 5.354.321 concedida a
Mario Berger se describe un dispositivo para ser usado en la
aplicación de microcorriente terapéutica a tejidos. La patente
5.354.321 describe un "Patch Arrangement for Galvanic
Treatment", una almohadilla para tratamiento galvánico. El
contenido de la patente de Berger reivindica que el invento
5.354.321 se basa en el objeto de emplear electroterapia por medio
de galvanización estable sin una fuente de voltaje externa para
proporcionar un dispositivo eficiente y práctico.
La patente de Berger se basa en inventos
anteriores para aplicar placas metálicas a la superficie de la piel
a ambos lados de la zona afectada. Seleccionando una disposición
particular de metales y aislantes disimilares, se puede producir un
flujo de corriente a través de la piel y del tejido por debajo de la
piel, ya que esta porción del cuerpo proporciona un puente
eléctrico entre placas de metales disimilares. El camino del
circuito entre las dos placas de metales disimilares permite que
una corriente pequeña del orden de las microcorrientes pase a
través del tejido hasta que esta corriente galvánica ya no esté
presente. La patente de Berger afirma que el uso de una serie de
pares de metales disimilares puede ser usada para mejorar los
dispositivos de técnica anterior mediante el aumento del efecto de
la corriente galvánica.
Como se especifica en la columna tres de la
patente 5.354.321 de Berger, puede haber veces en las que el
material conductor de la electricidad sea aplicado entre la piel y
los electrodos de metal para reducir la resistencia eléctrica entre
los electrodos de metal y la piel. El material necesita ser
conductor de la electricidad pero puede ser cualquiera entre un
número de materiales que puedan ser dejados en contacto con la piel,
tal como un material que contenga o que esté empapado de un
electrólito. El sudor contiene varios electrólitos. Así, una pieza
de tejido empapada en sudor serviría de material conductor de la
electricidad.
Desgraciadamente, la piel, el tejido y el sudor
no son artículos de fabricación con propiedades eléctricas
constantes. Esos materiales varían tanto entre individuos como
incluso en momentos y lugares diferentes para el mismo individuo.
Si un individuo tiene la piel seca durante el invierno, es probable
que su piel tenga propiedades eléctricas diferentes que las que esa
misma persona tiene durante el verano mientras juega al tenis y
suda copiosamente. El uso de un gel conductor ayuda en el caso de
piel seca pero añade su propia fuente de variabilidad al nivel de
conductividad. Se usan varios geles por razones médicas para
favorecer un "buen contacto" entre la piel y varios
dispositivos de seguimiento. Aunque puede no importar la
conductividad eléctrica específica de una aplicación de gel
empleada para que un dispositivo de seguimiento haga "buen
contacto", no es igualmente cierto en el caso de un flujo de
corriente de microamperios que se intenta que se mantenga dentro de
un estrecho margen de velocidades de flujo de corriente.
Ya que existen varios factores que conducen a la
variabilidad de las propiedades eléctricas de la piel, tejido y los
geles usados para favorecer un "buen contacto", se conoce
entonces que las propiedades eléctricas de la piel y del tejido
varían de una persona a otra e incluso de una persona de una semana
a otra. La variación de las propiedades eléctricas causa
variaciones de la velocidad del flujo de corriente y de la vida
efectiva de la fuente de corriente para el dispositivo terapéutico.
El uso de varios tipos de geles conductores, el espesor y la
uniformidad de la aplicación del gel, la cantidad de sudor de la
piel - todo esto contribuye a la variabilidad. Sin embargo, otra
fuente de variabilidad es la limpieza de la superficie de las
almohadillas de metal del dispositivo de Gerber.
El efecto neto de esas variaciones causa una
variación considerable en el flujo de corriente. En algunos casos,
el flujo de corriente desde un dispositivo galvánico puede ser
inferior al nivel del flujo de corriente deseado para la acción
terapéutica. En otros casos el mismo dispositivo puede proporcionar
un flujo de corriente que no sólo excede los niveles deseados sino
que realmente causa una sensación de ardor dolorosa.
La patente americana Nº 5.423.874 concedida a
D'Alerta describe un "Patch for Applying Pain Reducing Electrical
Energy to the Boddy", una almohadilla para aplicar energía
eléctrica para reducir dolor al cuerpo. La patente de D'Alerta
describe otro tipo de dispositivo, un dispositivo TENS que se usa
para impedir la sensación de dolor sin ningún efecto rejuvenecedor
para el tejido. Esta patente 5.423.874 de D'Alerta está incorporada
por referencia en esta descripción, aunque será descrita
brevemente.
Una de las muchas diferencias entre el
dispositivo 5.423.874 y el dispositivo galvánico de Berger es que el
dispositivo 5.423.874 incluye "circuitos sobre placa" para
proporcionar control adicional más allá de la aplicación constante
de un potencial de voltaje galvánico decreciente. La patente
5.423.874 incluye un circuito integrado y otra circuitería para
crear una serie de ondas cuadradas de 50 voltios. (En otras
palabras, el voltaje se eleva rápidamente hasta 50 voltios de CC,
es mantenido a ese voltaje durante un periodo de tiempo fijo, cae
rápidamente a 0 voltios y luego permanece a 0 voltios un periodo de
tiempo fijo antes de repetir la pauta).
Aunque el dispositivo de D'Alerta sirve para
entregar corriente a niveles de miliamperios en lugar de
microamperios (aproximadamente 1000 veces los niveles de corriente
entregados por un dispositivo de microcorriente), el dispositivo de
D'Alerta es incluido aquí para describir un uso de una luz
indicadora LED. El dispositivo de D'Alerta proporciona un pulso de
50 voltios a la piel y es percibido con facilidad por el usuario. La
luz LED, tal como está situada en la Figura 7 como elemento CR1,
indica si están operando la señal de tiempo de reloj de la patilla
3 del IC1 y la batería V1. Por tanto, el indicador LED del
dispositivo de D'Alerta no está en línea con el camino de la
corriente a través del usuario entre la Almohadilla de Ánodo y la
Almohadilla de Cátodo y por tanto no indica la aplicación con éxito
de la corriente a través de la piel del usuario.
La patente americana Nº
US-A-6035236 describe un aparato
para suministrar una señal eléctrica a una parte del cuerpo para
proporcionar terapia de estimulación de microcorriente a la parte
del cuerpo.
El nombre de terapia de microcorriente proviene
del uso de microamperios a diferencia de los miliamperios usados en
dispositivos TENS. Uno de los resultados de usar niveles tan bajos
de corriente es que el usuario de un dispositivo terapéutico de
microcorriente ("MCTD") es con frecuencia incapaz de distinguir
cuándo el dispositivo está aplicando una dosis terapéutica de
microcorriente o simplemente cuándo el dispositivo no está en uso.
Aunque es deseable que la operación del MCTD no cause molestias a la
persona que recibe la terapia, existen dos grandes problemas con el
hecho de que sea imperceptible para el usuario.
El primer problema es una conclusión positiva
falsa de que una unidad del MCTD está dañada, se usa
inadecuadamente, o está siendo usada más allá de su vida útil
durante un periodo de tiempo prolongado sin ninguna aplicación de
microcorriente a la zona objeto. Las conclusiones positivas falsas
son peligrosas porque interfieren con el tratamiento efectivo y
hacen que los usuarios crean que la terapia de microcorriente no es
útil para el usuario.
El segundo problema es una conclusión negativa
falsa por la que algunos usuarios creen equivocadamente que un MCTD
que funciona no está operando y entonces retiran y desechan unidades
MCTD funcionales. Si un usuario nuevo recibe un dispositivo que no
da ninguna indicación fácilmente perceptible de que el dispositivo
está trabajando, el nuevo usuario puede devolver el dispositivo al
lugar donde lo compró para que le reembolsen el dinero. El
dispositivo devuelto que ha sido abierto y puesto en contacto con la
piel del usuario no podrá ser vendido a otro usuario.
Las conclusiones negativas falsas son
perjudiciales porque el costo del tratamiento se eleva cuando se
desechan unidades funcionales y el usuario puede considerar de
manera negativa al proveedor de los dispositivos terapéuticos de
microcorriente por proporcionar unidades que no funcionan.
Una solución posible es la adición de un
interruptor al MCTD. Con esta solución, el MCTD es puesto en
funcionamiento apretando hacia abajo en el centro del MCTD. La
unidad está provista de un interruptor pequeño activado por presión
que proporciona a la vez un sonido audible y una pequeña vibración
mecánica para proporcionar una sensación táctil a la persona que
pone en funcionamiento la unidad. Aunque la adición de un
interruptor activado por presión es una mejora respecto a
soluciones de técnica anterior, el uso de un interruptor es
imperfecto ya que cualquiera que haya operado el interruptor puede
no estar seguro de si funciona, o puede activar el interruptor
varias veces para comprobar si la corriente del MCTD puede ser
percibida. Un problema de operar el interruptor varias veces es que
el usuario puede perder la confianza de que el usuario recuerde
cuántas veces ha sido activado el interruptor. El usuario puede
preguntarse "¿Ha sido un número impar de veces (la unidad estaría
funcionando) o un número par de veces (la unidad no estaría
funcionando)?" Si el usuario es incapaz de percibir el paso de
la microcorriente, el usuario estará tentado entonces de seguir
conectando y desconectando la unidad durante el período de
aplicación deseado para prevenir el desconocimiento del usuario.
Desgraciadamente, tratar de asegurarse de la posición del
interruptor conduce a interrupciones no deseadas de la aplicación
de la terapia de microcorriente.
Otra solución potencial es el uso de un
indicador tal como un circuito correspondiente de LED tal como el
usado en el dispositivo de D'Alerta. Sin embargo, el indicador LED
cableado como se muestra en el dispositivo de D'Alerta es sólo una
solución parcial, ya que el LED indicaría meramente que la batería
está funcionando y no proporcionaría una indicación sobre la
existencia de flujo de una corriente sustancial por el tejido.
Por tanto, los diseños anteriores no
proporcionan una solución adecuada al problema de determinar si una
cantidad imperceptible de corriente está pasando a través de la
piel del usuario y del tejido subyacente.
Una solución al problema no debe causar otras
consecuencias indeseadas en el contexto de la aplicación de
microcorrientes terapéuticas durante períodos extendidos para
usuarios de tratamiento ambulatorio. El dispositivo terapéutico
necesita ser adecuado para ser aplicado a una variedad de partes del
cuerpo humano. El dispositivo terapéutico necesitar ser movido con
el usuario durante un periodo de tiempo prolongado (del orden de
días o semanas). El dispositivo terapéutico de microcorriente
necesita ser diseñado para que pueda ser usado durante el ejercicio
de la actividad física incluyendo, pero no limitándose al golf,
natación, tenis, baloncesto, montar en bicicleta y correr
distancias largas. Para reducir los problemas asociados con limitar
o inhibir el movimiento, es importante que el dispositivo sea
flexible y que no destaque demasiado para que el dispositivo se
parezca más a otro trozo de piel que a una caja eléctrica aplicada
al usuario. El destacar poco aumenta las oportunidades de que el
usuario pueda vestir su ropa deportiva corriente, incluyendo los
diversos tipos de ropa ajustada usada en diversas actividades
deportivas.
Debido a que un dispositivo de microcorrientes
es usado típicamente durante un período de tiempo prolongado, es
importante disponer de un dispositivo que proporcione un flujo de
corriente relativamente pequeño durante el periodo de tiempo
previsto.
Resulta ventajoso crear un dispositivo que
consuma poca energía para que la vida útil del dispositivo de
terapia de microcorriente sea prolongada con una batería dada.
Aunque se podría trabajar añadiéndole al dispositivo de terapia de
microcorriente baterías adicionales o una batería de vida más larga,
estas baterías adicionales o más potentes añaden alguna combinación
de tamaño, peso, o costo al dispositivo de terapia de
microcorriente.
Para mantener bajos los costos, se prefiere que
el dispositivo de terapia de microcorriente sea capaz de usar
baterías de fácil disponibilidad de manera que el costo no
recuperable de ingeniería para establecer un proceso y una línea de
montaje para una batería sea amortizado con tantas baterías que
llegue a ser esencialmente insignificante.
El invento está definido en la reivindicación 1.
Las características preferidas están definidas en las
reivindicaciones dependientes 2 a 13. Brevemente, las realizaciones
del invento están dirigidas a un apilamiento electrónico que puede
ser situado en un dispositivo terapéutico de microcorriente en
conexión eléctrica con la piel del usuario y en conexión eléctrica
con la otra placa en contacto con la piel. Realizaciones del invento
presente incluyen un sistema de minimización de perfil que usa una
batería de "moneda" comercial dentro del apilamiento
electrónico. Realizaciones del invento presente incluyen un
indicador (en este caso una luz LED) para indicar que el camino de
la corriente a través de la piel está operativo. El circuito elegido
para este dispositivo proporciona una dispensa relativamente
uniforme de microcorriente terapéutica a lo largo de un período de
tiempo prolongado haciendo uso eficiente de la energía extraída de
la batería.
La Figura 1 es una vista superior de una
realización preferida del invento presente de un Dispositivo de
Terapia de Microcorriente (MCTD).
La Figura 2 es una vista superior de una
realización alternativa del invento presente de un MCTD.
La Figura 3 es un diagrama esquemático de un
circuito básico adecuado para ser usado en el invento presente de
un MCTD.
La Figura 4 es un diagrama esquemático de un
circuito para ser usado en el invento presente de un MCTD adaptado
a incorporar un circuito temporizador del indicador además de los
componentes indicados en la Figura 3.
La Figura 5 es un diagrama esquemático de un
circuito temporizador del indicador ejemplar para ser usado en una
realización del invento presente que tiene una luz indicadora
intermitente u otro indicador alternativo.
La Figura 6 es una vista mirando hacia arriba al
fondo de la placa del circuito usada en el invento presente de un
MCTD mostrando el uso de una almohadilla con batería que tiene un
tamaño para que se ajuste dentro del terminal negativo de la
batería de moneda.
La Figura 7 muestra un componente del MCTD, el
electrodo de microcorriente 621 es mostrado en dos vistas, desde
arriba y desde el lado, con los componentes separados para mostrar
los detalles.
La Figura 8 es una vista lateral en despiece
ordenado de los diversos componentes del invento presente de un
MCTD de la realización mostrada en la Figura 1.
La Figura 9 muestra los pasos de ensamblaje de
un subconjunto de componentes dentro del MCTD, específicamente, el
subconjunto de componentes que son mantenidos por el clip de la
batería.
La Figura 10 muestra los mismos componentes
mostrados en la Figura 9 después de completar el subconjunto.
\vskip1.000000\baselineskip
Figura
1
Haciendo referencia en primer lugar a la Figura
1, la Figura contiene una vista superior de una realización
preferida del invento presente. La Figura 1 muestra los elementos
del MCTD para proporcionar una orientación general antes de que los
dibujos siguientes muestren los elementos dentro de las
almohadillas. El MCTD 100 comprende una almohadilla de apilamiento
105 y una almohadilla de placa 110 conectadas por un cable de
conexión 115. El camino del flujo de corriente terapéutica incluye
un camino desde la batería oculta dentro de la almohadilla de
apilamiento 105 por medio del cable de conexión 115 hasta la
almohadilla de placa 110 a través de la almohadilla de placa 110
hasta una almohadilla de electrodo lateral de placa 120 en contacto
eléctrico con la piel del usuario 125 por debajo de la almohadilla
de placa, a través del usuario 125, de vuelta a una almohadilla
lateral de apilamiento 130 por debajo de la almohadilla de
apilamiento 105 y de vuelta a la batería oculta. Como se muestra en
las Figuras siguientes, la almohadilla de apilamiento 105 contiene
componentes electrónicos adicionales de manera que el camino real
del flujo de corriente terapéutica desde un lado de la batería al
otro, incluye otros componentes eléctricos. El camino o caminos
adicional(es) del flujo(s) de corriente pasa(n)
a través de varios dispositivos de la almohadilla de apilamiento
sin dejar la almohadilla de apilamiento 105.
La discontinuidad del dibujo del cable de
conexión 115 indica que la longitud del cable de conexión puede ser
variada en la etapa de fabricación para modificar la distancia
máxima posible entre la almohadilla de apilamiento 105 y la
almohadilla de placa 110.
La elección de si la almohadilla de placa 110
servirá de cátodo o de ánodo es arbitraria con tal de que el
circuito interno sea diseñado de manera que los voltajes de
polarización y las polaridades de los componentes sean tenidos en
cuenta cuando se realizan los circuitos descritos en esta
aplicación. La realización preferida usa una batería de
"moneda" de litio del tipo general mostrado en la patente
americana Nº 5.931.693. Como se muestra mejor en las Figuras 12 y
13 de la patente 5.931.693, una cubierta que comprende la parte
superior, el lado y el anillo del fondo de la batería está cargada
positivamente y la superficie interior del fondo de la batería está
cargada negativamente. Como se explicará a continuación con mucho
más detalle, el clip de la batería del invento presente se conecta
a la cubierta exterior positiva de la almohadilla de electrodo
lateral de apilamiento 130. Dependiendo de qué cambios adicionales
se hayan hecho al circuito, invertir la polaridad y seguir
aprovechando el ingenioso clip de la batería requiere conseguir
baterías de moneda con una cubierta negativa y a continuación
ajustar los componentes dentro del circuito (que se describirá a
continuación) consecuentemente.
\vskip1.000000\baselineskip
Figura
2
Haciendo referencia ahora a la Figura 2, se
muestra una realización alternativa del invento presente vista
desde arriba. En esta realización el MCTD alternativo 111 tiene dos
almohadillas 121 y 131 situadas en extremos sustancialmente
opuestos de una realización que se asemeja a un vendaje adhesivo
común. Las dos almohadillas 121 y 131 están conectadas
indirectamente a través del cable de conexión 116 que pasa
internamente a través del MCTD 101. En esta realización, la
configuración preferida tiene la almohadilla de apilamiento en un
extremo y la almohadilla de placa en el otro. Una variación (no
mostrada) sería colocar la mayor parte de la almohadilla de
apilamiento aproximadamente a media distancia de la longitud del
MCTD 101 y tener una primera y una segunda almohadilla de placa a
ambos lados del MCTD 101.
\vskip1.000000\baselineskip
Figura
3
Cambiando a la Figura 3, se describe una
realización del circuito del invento presente en formato
esquemático. Los componentes del circuito son seleccionados para
que se equilibren unos a otros y proporcionen las funciones
descritas a continuación. Después de ver éste u otros circuitos
descritos en la patente, un diseñador de circuitos de experiencia
normal en dicha técnica podría fácilmente generar otros circuitos
que los sustituyan y que proporcionen la misma funcionalidad.
Dependiendo del tipo de componentes usados para las diversas
funciones, el esquema del circuito sustituto podría parecer muy
diferente del circuito descrito pero estaría dentro del ámbito de
las reivindicaciones que siguen a continuación de esta
descripción.
Los componentes del circuito incluyen conexiones
a una fuente de alimentación que en este caso es una batería 205.
El modo preferido de operación del invento presente es un MCTD que
puede moverse con el usuario sin estar fijado a un dispositivo no
móvil tal como una toma de corriente de pared con un transformador.
La movilidad puede ser conseguida mediante un panel solar pequeño
conectado eléctricamente al MCTD y otras fuentes de alimentación
adecuadas para proporcionar los niveles de voltaje y corriente
requeridos para esta aplicación. Una batería adecuada para esta
aplicación es una batería de moneda de litio tal como una Renata
número de modelo CR1620.1B (P189-ND). El circuito
descrito a continuación opera durante un prolongado tiempo de
operación continua con una batería de 3 voltios con una vida
nominal de 75 miliamperios hora (mAHrs). La vida útil durante la
operación continua puede exceder varias semanas. Ventajosamente, se
proporciona una almohadilla de almacenamiento con el MCTD para que
el MCTD pueda ser retirado por los usuarios para colocarlo en un
modo de almacenamiento en el que no continúe gastando la batería.
Los intervalos de uso y de no uso de un MCTD están más allá del
ámbito de esta descripción pero pueden incluir las alternativas de
retirar el dispositivo antes de ducharse, usar el MCTD sólo durante
el ejercicio, usar el MCTD sólo después del ejercicio, o aplicar el
MCTD durante períodos de varios días seguidos. Por tanto, resulta
ventajoso tener un lugar para guardar el MCTD cuando no esté en
uso. Para reducir la velocidad de absorción de humedad del aire
ambiente, la almohadilla de almacenamiento plástica con el MCTD
aplicado puede ser situada dentro de una bolsa impermeable a la
humedad y resellable, tal como las de cierre de cremallera.
El primer camino para la corriente entre la
conexión del terminal positivo 210 y la conexión del terminal
negativo 215 corre desde la conexión del terminal positivo 210 a la
almohadilla de electrodo lateral de apilamiento 130 a través del
electrodo de microcorriente 621 (descrito a continuación con
referencia a la Figura 7) a la piel de usuario 125 que está
representada por la resistencia del tejido del usuario 225 hasta el
microelectrodo de microcorriente 621 en contacto con la almohadilla
de electrodo de placa 120. En la realización preferida la
almohadilla de electrodo de placa 120 está conectada mediante el
cable de conexión 115 a los componentes eléctricos de la
almohadilla de apilamiento.
El camino del flujo sigue a través de un divisor
de voltaje 230 de vuelta a la conexión del terminal negativo 215
para completar el primer camino del flujo. En la realización
preferida, el divisor de voltaje 230 tiene un dispositivo de
resistencia 231 y un dispositivo de resistencia 233. El objeto del
divisor de voltaje 230 se hará aparente en la explicación que sigue
a continuación. La realización presente de este circuito usa una
resistencia de 56 K\Omega para el dispositivo de resistencia 231,
tal como una Panasonic 0603, P56KGCT-ND. (Tamaño
nominal 0,15 mm por 0,08 mm). El invento presente de este circuito
usa una resistencia de 1 Meg\Omega para el dispositivo de
resistencia 233, tal como una Panasonic 0603,
P1.0MGCT-ND.
El segundo camino de la corriente empieza en la
conexión del terminal positivo 210 y pasa a través de dispositivo
de resistencia 232 al indicador 240 en el primer lado 241 del
indicador 240. Se usa una resistencia de 2,7 k\Omega en el
dispositivo de resistencia 232 para la realización de la corriente
de este circuito. El segundo camino de la corriente sigue desde el
segundo lado 242 del indicador 240 hasta el primer lado del
interruptor 250. Cuando el interruptor está cerrado, el camino de
la corriente sigue desde el segundo lado del interruptor 250 de
vuelta a la conexión del terminal negativo. El interruptor conduce
entre el primer lado 251 y el segundo lado 252 durante la
aplicación de una señal de control a la entrada 253 del
interruptor.
La entrada 253 al interruptor está conectada
eléctricamente al divisor de voltaje 230. En esta realización del
circuito la conexión está entre los dispositivos de resistencia 231
y 233.
La realización preferida de la corriente es para
usar un LED para el indicador 240. Un LED adecuado es un Liteon
160-1166-1-ND, pero
puede usarse otro LED que se active con un voltaje de 1,8
voltios.
La realización preferida de la corriente de este
circuito usa un transistor NPN como interruptor 250 con un primer
lado 251 conectado al colector, y un segundo lado 252 conectado al
emisor, y la entrada 253 del interruptor conectada a la base de
manera que cuando se aplica una señal de control a la entrada 253
del interruptor el camino entre los lados 251 y 252 se hace
conductor completando el segundo camino de la corriente y activando
de esa manera el indicador 240. El indicador 240 activado que en la
realización preferida es un LED proporciona una emisión de luz
constante para indicar que en el MCTD están operando a la vez una
fuente de alimentación y un flujo de corriente a través del usuario
(como se muestra aquí por la resistencia del tejido del usuario
225). Si cesa el flujo de corriente a través del usuario 225, el
primer camino del flujo de corriente se corta y el divisor de
voltaje 230 se corta y proporciona la señal de control requerida a
la entrada 253 del interruptor. La ausencia de la señal de control
requerida a la entrada 253 del interruptor hace que se interrumpa el
camino conductor entre los lados 251 y 252, deteniendo así la
operación del indicador 240. Un transistor NPN adecuado puede ser
un FMMT2222ACT-ND fabricado por ZETEX. Otros
dispositivos de conmutación podrían sustituir el transistor NPN con
tal de que el camino del flujo a través del indicador sea
interrumpido cuando el flujo de corriente entre 120 y 130 sea
inferior al nivel objeto del flujo de corriente.
El indicador 240 no tiene por qué ser un LED que
opere continuamente. El indicador 240 podría ser cualquier otra
indicación adecuada incluyendo indicaciones audibles o vibratorias
además de las indicaciones visuales. En esta realización, el
indicador 240 es un indicador continuo, pero puede ser sustituido
por un indicador que tenga su propio circuito temporizador para
proporcionar una indicación no continua, tal como un LED
intermitente. El uso de una luz intermitente mejor que una luz de
incandescencia continua hace que disminuya el consumo de la
batería.
El indicador 240 podría tener su propio
interruptor que interrumpiría selectivamente el segundo camino del
flujo de corriente para que el indicador 240 pueda ser
selectivamente conectado y desconectado. Así, el indicador 240
necesitaría a la vez el interruptor 250 y su propio interruptor para
estar cerrado para que la corriente pueda pasar a través del
segundo camino de la corriente y proporcionar energía al indicador
240.
Figura
4
Haciendo referencia ahora a la Figura 4, un
diagrama esquemático muestra una variación del circuito descrito en
la Figura 3. En esta variación, los elementos 205, 210, 215, 130,
621, 225, 120, 115, 230, 231, 233, 240, 241, 242, 250, 251, 252,
253, realizan las funciones descritas anteriormente y por tanto sólo
serán mencionados aquí de pasada. Los componentes sugeridos para el
circuito básico son adecuados para los elementos similarmente
numerados de la Figura 4.
La diferencia entre la Figura 3 y la Figura 4
consiste en la inclusión del circuito temporizador del indicador
300 ("ITC"). El ITC 300 está insertado efectivamente en el
indicador 240 y el dispositivo de resistencia 232 en el segundo
camino del flujo de corriente mediante conexiones en las uniones 301
y 302 en momentos determinados por la operación del circuito
temporizador 300 del indicador, el potencial de voltaje entre la
unión de control 341 del indicador y la unión de control 342 del
indicador. Cuando existe la diferencia de voltaje adecuada en el
indicador 240, se establece un camino de la corriente entre la unión
301, unión 341, primer lado 241, pasa a través del indicador 240,
sale por el segundo lado 242, va a la unión de control 342 del
indicador, y sale de la unión 302 hasta el primer lado 251 del
interruptor 250.
Por tanto, igual que antes, el indicador 240 no
puede estar activado sin el flujo de corriente a través de la
resistencia del tejido 225. Sin embargo, la adición del ITC 300
proporciona un segundo nivel de control al indicador 240 de manera
que tanto el interruptor 250 como el ITC 300 deben estar operando
para permitir el paso de la corriente a través del indicador
240.
Las características requeridas del potencial de
voltaje y del flujo de corriente entre las uniones 341 y 342 están
determinadas por el tipo de indicador usado por el indicador 240 y
el valor de la resistencia 512 (visible en la Figura 5). La
elección de resistencias aquí permite al diseñador escoger el nivel
de flujo de corriente a través de la luz del indicador. Por tanto,
el circuito puede ser construido de manera que aumente el brillo de
la lámpara del indicador a costa de disminuir la vida de la batería,
o disminuir el brillo para prolongar la vida de una batería
dada.
Muchos circuitos posibles pueden proporcionar
alguna forma de salida alternativa a través de la unión 341 hasta
la unión 342. El indicador podría estar generalmente conectado con
una interrupción periódica breve o, generalmente desconectado
mediante una operación periódica breve del indicador.
La ventaja de tener un indicador que alterne
entre los estados encendido y apagado varía según el tipo de
indicador. Si el indicador es un LED como el que se usa en la
realización preferida, la alternancia entre los estados encendido y
apagado puede proporcionar una indicación visual de que la unidad
está operando incluso cuando el indicador LED es visto en un
entorno con luz ambiental brillante, tal como una pista de tenis
soleada o la playa. Si el indicador usa un tono audible, entonces
se prefiere un pitido periódico en lugar de un zumbido
constante.
Figura
5
En la Figura 5 se muestra la realización
preferida de la corriente del ITC 300 en la forma de un diagrama de
circuito. Las cuatro uniones descritas en la figura 4 (301, 302, 341
y 342) están indicadas en la Figura 5. La unión 301 está conectada
a tres componentes, el dispositivo de resistencia 510, el
dispositivo de resistencia 512, y el condensador 520. Los
condensadores 522 y 524 polarizados dualmente se cargan y descargan
alternativamente mediante la operación del ITC 300. Cuando estos
condensadores 522 y 524 se cargan y descargan alternativamente, los
transistores NPN 530 y 540 reciben y dejan de recibir el voltaje de
control requerido en sus nodos de base 533 y 543 respectivos. El
flujo de corriente desde la unión 342 sólo puede llegar a la unión
302 a través del transistor 540. Aunque la unión 342 está conectada
eléctricamente al ánodo 553 del diodo dual 550, la corriente no
transitoria no puede fluir desde el ánodo 553 al cátodo 551 debido a
que el cátodo 551 tiene un voltaje mayor que el del ánodo 553. Ni
la corriente no transitoria puede fluir desde la conexión 342 a
través del condensador 524 ya que el condensador 524 está polarizado
en la dirección incorrecta para tal flujo de corriente.
El abrir y cerrar el camino del flujo de
corriente entre el colector 541 y el emisor 542 causa una apertura
y cierre correspondiente del camino del flujo de corriente desde la
conexión 341 hasta la conexión 342. El elemento 550 y el
condensador no polarizado 520 son usados para iniciar la oscilación
entre ambos transistores para asegurar que el circuito oscila
produciendo la intermitencia deseada. Los circuitos temporizadores
RC que usan el dispositivo resistivo 514 y el dispositivo resistivo
518 junto con el condensador 522 y el condensador 524, crean las
constantes de tiempo para la fase de conexión y desconexión de cada
transistor (530 y 540).
En la descripción de la Figura 1, la descripción
no incluía ningún detalle de las varias capas y componentes que
están incluidos en la almohadilla de apilamiento 105. Los detalles
de la almohadilla de apilamiento serán explicados en el texto que
sigue a continuación.
Figura
6
Haciendo ahora referencia a la Figura 6, se
ilustra en ella el fondo de la placa de circuitos 652. Un aspecto
ingenioso de esta placa de circuitos que contiene una almohadilla de
batería 654 tiene un tamaño para ajustarse dentro del terminal
negativo de la batería de moneda 205 sin tocar la porción anular del
terminal positivo de la batería de moneda 205. En la realización
preferida, la almohadilla de batería 654 está chapada en estaño y
tiene un número de salientes 656 para mejorar y asegurar un contacto
eléctrico fiable con el terminal negativo de la batería de moneda.
205.
La conexión eléctrica con el terminal negativo
de la batería de moneda 205 se extiende desde la almohadilla de
batería 654 hasta la conexión del terminal negativo 215 mostrada en
la Figura 4 mediante una conexión pasante 658. La conexión pasante
658 puede ser construida mediante cualquier proceso estándar, tal
como los usados para crear una conexión de agujero pasante chapado
(PTH).
Figuras 7 y
8
Haciendo referencia primero a la Figura 8, se
muestran en ella las diversas capas de la almohadilla de
apilamiento. Como se ha descrito anteriormente, la realización
preferida usa una batería de moneda de litio 205. El terminal
positivo de la batería cubre la parte superior, lado y anillo
exterior de la cara inferior de la batería con forma de moneda. Sin
embargo, el invento presente usa la batería con forma de moneda en
una posición invertida para que el lado positivo de la batería sea
situado hacia abajo encarado a la piel del usuario.
El terminal positivo de la batería de moneda
está en contacto con el clip 700 de la batería (que será descrito a
continuación con más detalle). El clip 700 de la batería proporciona
un camino de conducción electrónico entre el terminal positivo de
la batería y el electrodo de microcorriente 621. Los detalles del
electrodo de microcorriente se aprecian mejor en la Figura 7. En la
Figura 7, se muestra el electrodo de microcorriente 621 en dos
vistas, desde arriba y desde el lado con los componentes separados
para mostrar los detalles. El fondo del clip de la batería se
acopla dentro una abertura 606 en el portador de fondo 610 para que
el portador de fondo no interfiera con el contacto eléctrico entre
el fondo del clip de la batería y el resto del electrodo de
microcorriente 621. Un material preferido para el portador de fondo
es el Avery Med. número 5322 ó un tejido de poliéster de trama
entrelazada de color bronceado equivalente.
El fondo del clip 700 de la batería hace
contacto eléctrico con la almohadilla conductora 614. De
preferencia, la almohadilla conductora 614 es una película de
carbón chapada en plata por el lado del gel con un perfil plano de
aproximadamente 0,10 mm de espesor. Se prefiere la película de
carbón en lugar de materiales metálicos u otros rígidos por dos
razones. En primer lugar, los electrodos metálicos pueden combarse
localmente bajo ciertas condiciones. En segundo lugar, los
componentes rígidos pueden irritar un tanto cuando se sitúan sobre
la piel por encima de la columna vertebral, ya que el electrodo
rígido tiende a rozar los huesos de la columna vertebral durante el
uso.
La almohadilla conductora 614 está cubierta por
una zona mayor de gel conductor 618. Un material preferido es un
hidrogel sólido del tipo usado en las unidades TENS. El uso de un
hidrogel sólido elimina algunas de las variabilidades de la
conductividad eléctrica, ya que el usuario final no necesita decidir
si debe aplicar o no un gel conductor al electrodo y el gel está
aplicado de una manera uniforme. Además, el hidrogel sólido no es
apto para ser quitado parcialmente frotando antes de que el
dispositivo sea aplicado a la sección objeto de la piel. Una capa
de adhesivo 630 cubre el gel conductor 618 y el fondo expuesto del
portador de fondo 610 sin impedir la conductividad eléctrica entre
el gel conductor 618 y el tejido de quien use este MCTD,
completando así el camino de la conducción eléctrica entre el clip
de la batería y el tejido de la persona que recibe la terapia.
Continuando con la descripción de los elementos
mostrados en la Figura 8, una capa encapsuladora 670 cubre los
diversos componentes del conjunto del circuito 650. La capa
encapsuladora mejora la durabilidad del conjunto del circuito 650.
El material preferido para la capa encapsuladora 670 es una resina
epoxídica clara.
El indicador 240 de la realización preferida es
un LED que está situado de manera que el LED brilla a través de la
cubierta superior 660. En el modo preferido, el LED brilla a través
de un agujero pequeño en la cubierta superior, pero se podría usar
una ventana transparente sobre el LED como una alternativa.
El montaje de la almohadilla de placa 110 para
crear un camino de conducción eléctrica hasta el tejido de la
persona que recibe la terapia sigue los mismos principios descritos
para la almohadilla de apilamiento 105 con la sustitución de la
almohadilla de electrodo lateral de la placa 120 en lugar de los
diversos componentes que se encuentran en la almohadilla de
apilamiento 105.
Figuras 9 y
10
Para centrarse en una porción del camino de la
corriente de un extremo de la batería de moneda 205 al otro,
consulte, por favor, las Figuras 9 y 10. La Figura 9 muestra los
pasos de montaje de una porción del dispositivo. La Figura 10
muestra esos componentes después del montaje. En la Figura 9 se
muestra el conjunto de circuitos 650 sin su capa protectora de
encapsulado 670. La almohadilla de batería 654 en el fondo del
módulo del circuito 652 se ve sólo como una línea delgada desde
este punto de vista, pero proporciona un camino para conectar el
circuito al lado negativo de la batería de moneda invertida 205. Hay
dispuesta una capa de resina conductora epoxídica 655 al fondo de
la almohadilla de batería 654. La batería de moneda 205 está
aplicada a la resina epoxídica conductora 655 y se deja que cure
durante 24 horas o el tiempo apropiado según la resina de epoxídica
usada.
Después del curado de la resina epoxídica, se
estira un anillo tórico 704 sobre la batería de moneda 205. Para la
batería identificada anteriormente, el anillo tórico preferido es un
anillo tórico estándar de 18 mm (O.D.), 15 mm (I.D.), y con un
espesor de 1,5 mm hecho de BUNA.N.
Después de que el anillo tórico 704 haya sido
aplicado, se aplica un clip de batería 700. El clip de batería 700
proporciona un camino conductor para conectar el circuito al lado
positivo de la batería de moneda 205.
La Figura 10 muestra la posición relativa de los
diversos componentes ensamblados. Ha de tenerse en cuenta que
después del ensamblaje se añade la capa de encapsulado 670 para
encapsular los componentes del circuito y las puntas del clip de
batería 700. Se ve el indicador 240 sobresaliendo a través del
encapsulado 670.
El material preferido para el clip de batería
700 es comercial, es decir, de 0,15 mm de espesor de cobre ETP que
ha recibido un chapado "electroless", químico o autocatalítico,
de níquel. Otros materiales adecuados pueden sustituir al cobre
ETP, sin embargo, el cobre ETP es el material preferido debido a su
mezcla favorable de características. El "Electrolytic Tough Pitch
copper", (cobre resistente electrolítico o cobre ETP o ETPC)
tiene un mayor grado de conductividad eléctrica que cualquier metal
excepto la plata. El cobre ETP tiene una elevada ductibilidad
relativa que le proporciona cualidades favorables para varias
operaciones de maquinado y embutido. El cobre ETP puede trabajarse
en frío o ser formado en caliente y es fácilmente usado en los pasos
de la fabricación en los que es necesaria la soldadura. Además, la
resistencia a la corrosión del cobre ETP es excelente cuando se la
compara con otros materiales semejantes.
Las personas expertas en la técnica reconocerán
que el aparato del invento presente tiene muchas aplicaciones y que
el invento presente no está limitado a los ejemplos específicos
ofrecidos para ayudar a comprender el invento presente. Además, el
ámbito del invento presente cubre la gama de variaciones,
modificaciones, y sustitutos de los componentes del sistema aquí
descritos, como podrán apreciar las personas expertas en la
técnica.
Claims (13)
1. Un dispositivo terapéutico de microcorriente
que comprende una fuente de alimentación para aplicar una corriente
continua de menos de un miliamperio a través del tejido de una
persona receptora de la terapia; comprendiendo además el
dispositivo terapéutico de microcorriente:
- 1)
- un primer terminal (210) destinado a ser conectado a una primera polaridad de la fuente de alimentación;
- 2)
- un segundo terminal (215) destinado a ser conectado a una segunda polaridad de la fuente de alimentación;
- 3)
- un primer y segundo electrodos; y
- 4)
- un espacio en un primer camino eléctrico para el flujo de corriente desde uno de los dos terminales al otro terminal, estando situado el espacio entre el primer y segundo electrodo (621) y permitiendo que un elemento conductor tal como el tejido de una persona receptora de la terapia (125) sea situado en contacto eléctrico con ambos electrodos (621); que se caracteriza porque comprende además:
- 5)
- un indicador (240) en conexión eléctrica con el primer camino eléctrico configurado para proporcionar una primera indicación cuando hay flujos de corriente por encima de un nivel objeto a través del primer camino eléctrico en el que el indicador está configurado para no proporcionar la primera indicación cuando el dispositivo terapéutico de microcorriente está activado pero hay corriente fluyendo por debajo del nivel objeto a través del primer camino eléctrico.
2. El dispositivo terapéutico de la
reivindicación 1, en el que el indicador (240) esta en un segundo
camino eléctrico que es paralelo al primer camino eléctrico.
3. El dispositivo terapéutico de la
reivindicación 2, en el que el segundo camino eléctrico incluye un
dispositivo interruptor (250) que es sensible a una señal de
control del primer camino eléctrico.
4. El dispositivo terapéutico de la
reivindicación 3, en el que el interruptor (250) es un transistor
que responde a una señal de control del primer camino eléctrico
para permitir el flujo de corriente a través del transistor que
forma parte del segundo camino eléctrico.
5. El dispositivo terapéutico de la
reivindicación 1, en el que el indicador (240) emite una indicación
visible del flujo de corriente por encima del nivel objeto a través
del primer camino eléctrico.
6. El dispositivo terapéutico de la
reivindicación 1, en el que el indicador eléctrico (240) alterna
entre emitir una salida de indicación y no emitir ninguna salida de
indicación mientras la corriente sigue fluyendo por encima del
nivel objeto a través del primer camino eléctrico.
7. El dispositivo terapéutico de la
reivindicación 6, en el que el indicador (240) es un LED que está
conectado eléctricamente al primer camino eléctrico por medio de un
circuito temporizador del indicador (300) de tal manera que el LED
alterna automáticamente entre el estado encendido y el estado
apagado y por lo tanto usa menos corriente que un LED equivalente
conectado de tal manera que esté continuamente en estado encendido
cuando la corriente fluye a través del primer camino eléctrico por
encima del nivel objeto.
8. El dispositivo terapéutico de cualquier
reivindicación precedente, en el que el dispositivo terapéutico de
microcorriente es un dispositivo portátil.
9. El dispositivo terapéutico de cualquier
reivindicación precedente, en el que el dispositivo terapéutico de
microcorriente tiene la forma de un vendaje.
10. El dispositivo terapéutico de acuerdo con
las reivindicaciones 1 a 4, 6 u 8, en el que la primera indicación
comprende una indicación audible.
11. El dispositivo terapéutico de acuerdo con la
reivindicación 10, en el que la indicación comprende un pitido
intermitente.
12. El dispositivo terapéutico de acuerdo con la
reivindicación 10, en el que la indicación audible comprende un
zumbido constante.
13. El dispositivo terapéutico de acuerdo con
las reivindicaciones 1 a 4, 6 u 8, en el que la indicación comprende
una indicación vibratoria.
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