ES2899159T3

ES2899159T3 - Dispositivo portátil de ultrasonido

Info

Publication number: ES2899159T3
Application number: ES14818371T
Authority: ES
Inventors: Jr George K Lewis; Bryant Guffey; Joanne Guarino; Shane Fleshman; Matthew Langer
Original assignee: Zetroz Systems LLC
Current assignee: Zetroz Systems LLC
Priority date: 2013-06-24
Filing date: 2014-06-24
Publication date: 2022-03-10
Anticipated expiration: 2034-06-24
Also published as: EP3013420A4; EP3013420B1; US11724130B2; EP3013420A1; WO2014210065A1; US20160136462A1

Abstract

Un dispositivo portátil de ultrasonido (100) que comprende: un controlador de potencia (170) que comprende una fuente de alimentación (274) y al menos un circuito integrado, en donde el controlador de potencia (170) suministra energía eléctrica a un primer aplicador (110); el primer aplicador (110) está acoplado eléctricamente al controlador de potencia (170) mediante un cable de alimentación flexible (180), en donde el controlador de potencia (170) suministra potencia a una amplitud de corriente continua (CC) estable al aplicador (110), durante un período de tiempo definido o en donde el controlador de potencia (170) comprende controles de usuario, en donde los controles permiten al usuario seleccionar la duración del tratamiento, en donde una superficie del primer aplicador (110) transmite ultrasonido a un usuario durante una duración determinada, comprendiendo el primer aplicador (110) un sistema electrónico de accionamiento de radiofrecuencia (RF); un primer transductor de ultrasonidos acoplado al sistema electrónico de accionamiento; un primer aparato de monitoreo que comprende un primer dispositivo de corte térmico (120) acoplado al sistema electrónico de accionamiento, en donde el primer aparato de monitoreo monitorea una temperatura de la superficie del primer aplicador y el primer dispositivo de corte térmico (120) apaga el primer aplicador (110), si la temperatura excede un umbral predefinido el dispositivo portátil de ultrasonido (100) comprende además: un segundo aplicador (710b) acoplado eléctricamente al controlador de potencia (770), en donde el controlador de potencia (770) suministra energía eléctrica simultáneamente al primer aplicador y al segundo aplicador, en donde una segunda superficie del segundo aplicador (710b) transmite ultrasonido a un usuario durante un segundo período de tiempo determinado, comprendiendo el segundo aplicador (710b): un segundo sistema electrónico de accionamiento de radiofrecuencia (RF); un segundo transductor de ultrasonido acoplado al segundo sistema electrónico de accionamiento; un segundo aparato de monitoreo acoplado al sistema electrónico de accionamiento, comprendiendo el segundo sistema de monitoreo un segundo dispositivo de corte térmico, en donde el segundo aparato de monitoreo monitorea una temperatura de la superficie del segundo aplicador y el dispositivo de corte térmico apaga el segundo aplicador, si la temperatura de la superficie del segundo aplicador supera un umbral predefinido; y un primer apósito de acoplamiento (130) acoplado al primer aplicador (110) en donde el primer apósito (130) coloca la superficie del primer aplicador (110) cerca de un usuario en una primera ubicación en el cuerpo del usuario y un segundo apósito de acoplamiento acoplado al segundo aplicador, en donde el segundo apósito coloca la segunda superficie cerca de un usuario en una segunda ubicación en el cuerpo del usuario, en donde la ubicación del primer aplicador y la segunda ubicación no son la misma ubicación y en donde el primer aplicador (710a) comprende además un sensor de proximidad para detectar la ubicación del segundo aplicador (710b), en donde el primer aparato de monitoreo comprende además al menos uno de: un sensor, o un transductor receptor, y en donde el aparato de monitoreo está configurado para obtener información relacionada con el usuario o el aplicador (110) y en donde la información preferentemente comprende al menos uno de: temperatura de la piel, temperatura del aplicador, pulsioximetría, flujo sanguíneo, contenido de oxígeno en la sangre, elastografía mecánica, emisiones sónicas o información biométrica, preferentemente en donde, basándose en la obtención de la información, el sistema electrónico de accionamiento de RF ajusta una secuencia de control o señal de accionamiento ultrasónico del primer aplicador (110), en donde el primer aplicador (110) comprende una envoltura (435) con una saliente, en donde el primer apósito de acoplamiento (130) se acopla al primer aplicador (110) en la saliente, preferentemente que comprende un reborde de enclavamiento (140).

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo portátil de ultrasonido

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un dispositivo portátil de ultrasonido.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las tecnologías de generación de ultrasonidos terapéuticos tradicionales tienen una serie de deficiencias que prohíben su uso en dispositivos portátiles de administración de ultrasonidos. Por ejemplo, las tecnologías de generación de ultrasonidos terapéuticos actuales suelen ser los dispositivos más pequeños del tamaño de una caja de zapatos que incluyen una interfaz de usuario, circuitos de generación de energía y un transductor independiente conectado mediante una varita de mano. Los dispositivos varían en forma y tamaño, pero generalmente son 2,72-9,07 kg (6-20 libras). Estos dispositivos también requieren energía de pared y administran energías de ultrasonido de 0-4 vatios y a frecuencias de 1-3 MHz. La energía de los transductores de dichos dispositivos se aplica para penetrar en el tejido y administrar ultrasonidos. Las terapias de ultrasonidos tradicionales son de corta duración (por ejemplo, 5-20 minutos). Sin embargo, la terapia sostenida en el cuerpo provoca un aumento de los efectos biofísicos en el tejido, incluyendo la bioregeneración tisular para una curación acelerada, y un mejor manejo del dolor, lo cual no es posible con los dispositivos actuales. Otras supuestas tecnologías de ultrasonidos terapéuticos pretenden ser portátiles, pero sólo son capaces de producir ondas ultrasónicas superficiales.

Además, por lo general, los dispositivos de ultrasonidos terapéuticos no se pueden utilizar durante largos períodos de tiempo, debido a problemas de seguridad, al tamaño no portátil de los dispositivos o a la necesidad de fuentes de alimentación externas. Por lo tanto, entre otras deficiencias de la técnica, existe la necesidad de dispositivos de ultrasonidos terapéuticos portátiles que sean capaces de suministrar energía de ultrasonidos de forma segura en el interior del tejido.

US2012283605 describe un sistema de ultrasonidos portátil con un controlador y una pluralidad de transductores de ultrasonidos.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La invención es definida en la reivindicación independiente 1, las formas de realización preferidas se describen en las reivindicaciones dependientes.

También se superan las deficiencias de la técnica anterior y se proporcionan ventajas adicionales a través de un dispositivo de ultrasonidos portátil que incluye: un controlador de potencia que comprende una fuente de alimentación y al menos un circuito integrado, en donde el controlador de potencia suministra energía eléctrica a un aplicador; el aplicador acoplado eléctricamente al controlador de potencia, en donde una superficie del aplicador transmite ultrasonidos a un usuario durante una duración determinada (preferentemente hasta 48 horas de uso continuo), comprendiendo el aplicador: un sistema electrónico de accionamiento de radiofrecuencia (RF); un transductor de ultrasonidos acoplado al sistema electrónico de accionamiento; un aparato de monitoreo que comprende un dispositivo de corte térmico acoplado al sistema electrónico de accionamiento, en donde el aparato de monitoreo monitorea una temperatura de la superficie del aplicador y el dispositivo de corte térmico apaga el aplicador, si la temperatura excede un umbral predefinido; y un apósito de acoplamiento acoplado al aplicador, en donde el apósito coloca la superficie del aplicador cerca de un usuario en una ubicación en el cuerpo del usuario.

También se superan las deficiencias de la técnica anterior y se proporcionan ventajas adicionales a través de un dispositivo ultrasónico portátil que incluye: un controlador de potencia que comprende una fuente de alimentación y al menos un circuito integrado, en donde el controlador de potencia suministra energía eléctrica simultáneamente a un primer aplicador y a un segundo aplicador; el primer aplicador acoplado eléctricamente al controlador de potencia y al segundo aplicador, en donde una primera superficie del primer aplicador transmite ultrasonido a un usuario durante una primera duración determinada, comprendiendo el primer aplicador: un primer sistema electrónico de accionamiento de radiofrecuencia (RF); un primer transductor de ultrasonidos acoplado al sistema electrónico de accionamiento de RF; un primer aparato de monitoreo, acoplado a la primera electrónica de accionamiento, comprendiendo el primer sistema de monitoreo un primer dispositivo de corte térmico, en donde el primer aparato de monitoreo monitorea una temperatura de la superficie del primer aplicador y el dispositivo de corte térmico apaga el primer aplicador, si la temperatura de la superficie del primer aplicador excede un umbral predefinido; el segundo aplicador acoplado eléctricamente al controlador de potencia, en donde una segunda superficie del segundo aplicador transmite ultrasonidos a un usuario durante una segunda duración determinada, comprendiendo el segundo aplicador: un segundo sistema electrónico de accionamiento de radiofrecuencia (RF); un segundo transductor de ultrasonidos acoplado a la segunda electrónica de accionamiento; un segundo aparato de monitoreo acoplado al sistema electrónico de accionamiento, comprendiendo el segundo sistema de monitoreo un segundo dispositivo de corte térmico, en donde el segundo aparato de monitoreo monitorea una temperatura de la superficie del segundo aplicador y el dispositivo de corte térmico apaga el segundo aplicador, si la temperatura de la superficie del segundo aplicador excede un umbral predefinido; y un primer apósito de acoplamiento acoplado al primer aplicador, en donde el primer apósito coloca la primera superficie cerca de un usuario en una primera ubicación en el cuerpo del usuario; y un segundo apósito de acoplamiento acoplado al segundo aplicador, en donde el segundo apósito coloca la segunda superficie cerca de un usuario en una segunda ubicación en el cuerpo del usuario, en donde la primera ubicación y la segunda ubicación no son la misma ubicación.

T ambién se superan las deficiencias de la técnica anterior y se proporcionan ventajas adicionales mediante un método de uso de un dispositivo de ultrasonidos portátil que incluye: acoplar eléctricamente un controlador de potencia que comprende una fuente de alimentación y al menos un circuito integrado, a un primer aplicador y suministro de energía al primer aplicador, en donde el primer aplicador comprende un sistema electrónico de accionamiento de RF acoplados a un transductor, una superficie para irradiar ultrasonidos, y un sistema de monitoreo que comprende un dispositivo de corte térmico; acoplar un primer lado de un primer apósito a una primera ubicación en el cuerpo de un usuario, en donde el primer apósito comprende un primer depósito de hidrogel, en donde después del acoplamiento, una primera parte del primer depósito de hidrogel cubre la ubicación; acoplamiento de un segundo lado del primer apósito al primer aplicador, de forma que después del acoplamiento una parte de la superficie del primer aplicador esté en contacto con una segunda parte del primer depósito de hidrogel; transmitir ultrasonidos desde la superficie del primer aplicador a través del primer depósito por una duración predeterminada, hasta la primera ubicación; monitorear una temperatura de la superficie del primer aplicador con el sistema de monitoreo del primer aplicador para determinar cuándo la temperatura excede un umbral predefinido; y en función del monitoreo, modular la salida del transductor.

Otras formas de realización y aspectos de la invención se describen en detalle en la presente y se consideran una parte de la invención reivindicada. Otros objetivos, características y ventajas de esta invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de los diversos aspectos de la invención tomados en conjunto con los dibujos adjuntos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Con el fin de ilustrar aspectos de la presente invención, se representan en los dibujos ciertas formas de realización de la invención. Sin embargo, la invención no se limita a las disposiciones precisas e instrumentos de las formas de realización ilustradas en los dibujos. Además, tal y como se proporciona, los números de referencia similares contenidos en los dibujos sirven para identificar elementos similares o idénticos.

La FIG. 1 ilustra aspectos de una forma de realización de la presente invención.

La FIG. 2 ilustra aspectos de un controlador de potencia de una forma de realización de la presente invención.

La FIG. 3 ilustra aspectos de un controlador de potencia de una forma de realización de la presente invención.

La FIG. 4 ilustra aspectos de un aplicador de una forma de realización de la presente invención.

La FIG. 5 ilustra aspectos de un aplicador de una forma de realización de la presente invención.

La FIG. 6 ilustra aspectos de un aplicador de una forma de realización de la presente invención.

La FIG. 7 ilustra aspectos de una forma de realización de la presente invención.

La FIG. 8 ilustra aspectos de una forma de realización de un apósito de acoplamiento.

La FIG. 9 ilustra aspectos de una forma de realización de un apósito de acoplamiento.

La FIG. 10 es un despiece de los elementos de una forma de realización del apósito de acoplamiento.

La FIG 11 es un diagrama de bloques funcional del diseño del montaje del tablero para un controlador de potencia de una forma de realización de la presente invención.

La FIG. 12 es un diagrama de bloques de un diseño del montaje del tablero para un aplicador utilizado en una forma de realización de la presente invención.

La FIG. 13 ilustra el sello removible de un apósito de acoplamiento de una forma de realización de la presente invención.

Las FIGS. 14A-14D cada una ilustra formas de realización del apósito de acoplamiento de una forma de realización de la presente invención.

La FIG. 15 ilustra cómo se acoplan una forma de realización de un apósito de acoplamiento y una forma de realización de un aplicador.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Las formas de realización de la presente invención incluyen un dispositivo de ultrasonidos portátil que puede ser utilizado, por ejemplo, para la bioregeneración tisular para la curación acelerada, y manejo del dolor. Las formas de realización de la presente invención incluyen un dispositivo de diatermia ultrasónico portátil de larga duración para utilizar en la aplicación de un tratamiento terapéutico profundo. Las formas de realización de la presente invención incluyen un dispositivo de terapia de ultrasonido que se puede utilizar diariamente, incluyendo por períodos de tiempo que exceden los treinta minutos hasta cuarenta y ocho horas. En una forma de realización de la presente invención, el dispositivo puede ser utilizado por el período de tiempo mencionado con una carga única de fuente de alimentación.

Ciertas formas de realización de la presente invención incluyen: 1) un controlador de potencia (con salida de CC); 2) un aplicador (con un sistema electrónico de accionamiento de RF integrado); 3) un transductor de ultrasonidos; 4) un aparato de monitoreo de tratamiento de bucle cerrado (capacidad de monitoreo continuo), incluyendo un dispositivo de corte térmico; y 5) un apósito de acoplamiento de ultrasonidos. En algunas formas de realización de la presente invención, el apósito se adapta para un solo uso. La FIG 1 ilustra una forma de realización de la presente invención; las figuras siguientes ilustran aspectos de los componentes de esta forma de realización, así como también los aspectos de las formas de realización adicionales.

Las formas de realización de la presente invención pueden utilizarse para aplicaciones relacionadas con ultrasonidos, incluyendo, pero sin limitarse a, calentamiento profundo de tejido manos libres y/o bioregeneración para curación acelerada. Adicionalmente, las formas de realización del presente dispositivo también toman mediciones biométricas y proporcionan a un usuario dichas mediciones, incluyendo, pero sin limitarse a, flujo sanguíneo, oxígeno de la sangre, elastografía mecánica, espectroscopia acústica y temperatura de la piel, etc. En las formas de realización de la presente invención, estas mediciones biométricas pueden ser tomadas por el aplicador, el apósito de acoplamiento, el controlador y/o un dispositivo externo. Las mediciones se pueden utilizar para modificar/controlar el régimen de tratamiento proporcionado por el dispositivo. En una forma de realización de la presente invención, el dispositivo puede automodularse a lo largo de un tratamiento semanal/mensual para mejorar el resultado terapéutico, incluyendo, pero sin limitarse a, controlar la dosis administrada en función de la retroalimentación biométrica.

Según se observa en la FIG 1, una forma de realización de la presente invención es un dispositivo ultrasónico portátil 100 con al menos un aplicador 110, un sensor de temperatura de corte de potencia integrado, también denominado un dispositivo de corte térmico 120, un detector de acoplamiento acústico 125, y un apósito de acoplamiento 130. En una forma de realización de la presente invención, el apósito de acoplamiento 130 incluye un reborde de enclavamiento 140, que está integrado en una envoltura de aplicador 160. El reborde de enclavamiento 140 acopla el aplicador 110 con el apósito de acoplamiento 130. Como se explicó en relación con la FIG 1, en una forma de realización de la presente invención, el aplicador 110, el reborde de conexión 140, el dispositivo de corte térmico 120, el detector de acoplamiento acústico 125, y el apósito de acoplamiento 130, trabajan juntos con un controlador de potencia 170 durante la administración de diatermia ultrasónica del dispositivo 100.

Diversos componentes de las formas de realización del dispositivo ultrasónico portátil de la presente invención serán descritos en forma más detallada más adelante. En general, en una forma de realización de la presente invención, un controlador de potencia con salida de corriente continua (DC, siglas en inglés) incluye una fuente de alimentación, tal como una batería. El controlador de potencia 170 proporciona al usuario el control del dispositivo y suministra energía eléctrica al aplicador o a los aplicadores 110 con amplitud controlada y estable durante un período de tiempo definido. En el aplicador 110, con sistema electrónico de accionamiento de RF integrado, acciona al menos un transductor para transmitir ultrasonidos a través de una lente. Este aplicador se coloca para administrar ultrasonidos en un lugar del cuerpo del usuario y se utiliza un apósito de acoplamiento 130 para lubricar la superficie en la que se administrará el ultrasonido y para fijar el aplicador 110 al lugar de tratamiento en el cuerpo del usuario. El aplicador 110 está conectado al apósito de acoplamiento en el reborde de enclavamiento/acoplamiento 140 de la envoltura del aplicador 110. Cuando se acopla al apósito de acoplamiento 130, la lente del aplicador 110 entra en contacto con un depósito del apósito de acoplamiento 130 que contiene un hidrogel. Por lo tanto, el aplicador 110 administra ultrasonidos a través de este depósito de hidrogel 135 en el apósito 130. Este acoplamiento evita que la superficie de la cara que irradia ultrasonidos del aplicador 110 entre en contacto con la piel del usuario (por ejemplo, el paciente) que recibe ultrasonidos.

En una forma de realización de la presente invención, el apósito de acoplamiento 130 tiene un depósito incorporado lleno de un hidrogel biocompatible 135. El hidrogel puede estar compuesto de gel para ultrasonido tradicional, agua y óxido de polietileno, que se utiliza comúnmente en los dispositivos de cicatrización de heridas, u otros hidrogeles, tal y como lo entiende un experto en la materia. El depósito de hidrogel reduce la necesidad de utilizar el gel de acoplamiento de ultrasonidos tradicional con el fin de utilizar el ultrasonido, sin embargo, las formas de realización del dispositivo pueden utilizar este enfoque más tradicional. En un aspecto de la presente invención, el apósito de acoplamiento 130 ayuda a asegurar el aplicador 110, para que el dispositivo pueda operar en un modo manos libres hasta una duración de varias horas. En una forma de realización de la presente invención, los tratamientos de ultrasonido, incluyendo, pero sin limitarse a, el calentamiento profundo del tejido (diatermia profunda del tejido) puede ser administrado por un aplicador 110 durante treinta minutos o más sin intervención del usuario, y/o en un ambiente activo o móvil.

El dispositivo de corte térmico 120 y el detector de acoplamiento acústico 125 son componentes del aplicador 110 y están configurados para desactivar el aplicador 110 para detener la transmisión de ultrasonidos, si el dispositivo 100 funciona de forma que suponga un peligro para el usuario. En una forma de realización de la presente invención, el dispositivo de corte térmico 120 puede ser preconfigurado, por ejemplo, durante la fabricación, para apagar el aplicador 110 si la superficie que entra en contacto con el sitio de tratamiento es de un calor dado. En una forma de realización de la presente invención, el dispositivo de corte térmico 120 está configurado para cortar la alimentación del aplicador de ultrasonidos 110 cuando esta temperatura llega o excede los 51°C. En una forma de realización de la presente invención, un dispositivo de corte térmico 120 monitoriza la superficie que entra en contacto con el paciente del aplicador. El dispositivo de corte térmico 120 apaga el aplicador 110 cuando la superficie en contacto con el paciente excede una temperatura predeterminada.

En respuesta a condiciones adicionales, que se tratarán más adelante, los sistemas del aplicador 110 pueden modular la salida de ultrasonidos. La modulación incluye, pero sin limitarse a, apagar automáticamente el aplicador utilizando el dispositivo de corte térmico, ajustar la frecuencia de salida y/o pulsar el ultrasonido.

El dispositivo de corte térmico 120 es una medida de seguridad y, por lo tanto, el punto de temperatura preconfigurado para el punto de corte sólo se debe alcanzar cuando el dispositivo es utilizado en entornos extremos o sin acoplamiento adecuado. Un controlador de temperatura 150 en una forma de realización del dispositivo proporciona un nivel adicional de seguridad cuando el dispositivo está en funcionamiento proporcionando un calentamiento continuo del cuerpo por ultrasonidos en bucle cerrado sin sobrecalentar el tejido hasta niveles inseguros. El dispositivo de corte térmico 120 también protege el aplicador 110 del sobrecalentamiento y daños a cualquier elemento piezoeléctrico, incluyendo, pero sin limitarse a, un elemento de cristal, dentro del aplicador de ultrasonidos 110. Otra ventaja del dispositivo de corte térmico 120 es que aumenta la durabilidad del dispositivo.

En una forma de realización de la presente invención, el sistema de monitoreo en bucle cerrado, el cual incluye además un detector de acoplamiento acústico 125, también puede monitorear el ultrasonido que sale del dispositivo (a través del aplicador 110), el tiempo de tratamiento, y la oxigenación de la sangre, y puede realizar ajustes a los tratamientos de ultrasonido basados en este monitoreo. El aplicador 110 incorpora sensores adicionales para permitir el monitoreo del tratamiento de ultrasonidos y del usuario/paciente. En una forma de realización de la presente invención, un sensor de infrarrojo cercano está integrado en el aplicador 110. En una forma de realización de la presente invención, el sensor de infrarrojo cercano monitorea a través de una abertura en la lente. En otra forma de realización de la presente invención, la ventana del sensor está ubicada en una región en el aplicador 110 que está fuera de la porción del aplicador 110 que está unida al apósito de acoplamiento 130.

En una forma de realización de la presente invención, cuando el dispositivo de corte térmico 120 se activa y apaga el aplicador 110, por ejemplo, cuando el dispositivo es aplicado incorrectamente o se deja prendido sin estar correctamente acoplado acústicamente al cuerpo con el apósito de acoplamiento 130, una alerta para el usuario puede indicar el corte. Las alertas incluyen, pero no se limitan a, una luz en el dispositivo 100, incluyendo tanto las alertas visuales, auditivas, y otras alertas sensoriales, incluyendo pero sin limitarse a, vibración. Por ejemplo, una forma de realización de la presente invención notifica a un usuario de la activación del corte 120 iluminando una luz de error de diodos emisores de luz (LED), y disparando una vibración del aplicador 110. En las formas de realización de la presente invención donde una alerta puede incluir vibración, el aplicador 110 incluye un motor de vibración (no ilustrado).

En una forma de realización de la presente invención donde más de un aplicador 110 está conectado al controlador de potencia 170, las características de corte térmico del dispositivo pueden trabajar individualmente para cada aplicador 110. Por ejemplo, una forma de realización puede incluir un primer aplicador y un segundo aplicador que están acoplados al controlador de potencia y están transmitiendo simultáneamente en una ubicación diferente en el cuerpo de un usuario. Si el dispositivo de corte térmico en uno de los aplicadores detecta una temperatura fuera del rango preconfigurado, dicho dispositivo de corte térmico apagará ese aplicador. Mientras tanto, el segundo aplicador puede continuar funcionando.

Uno o más aplicadores 110 suministran ultrasonido a un usuario. Una forma de realización de la presente invención incluye más de un aplicador 110. Los aplicadores 110 pueden ser preconfigurados, en forma individual, para suministrar 0,65W a 3 MHz por aplicador 110 (u otras frecuencias y potencias). Esta forma de realización permite que la diatermia ultrasónica sea posicionada en el cuerpo en diversos lugares de tratamiento. Cada aplicador 110 se coloca con un apósito de acoplamiento correspondiente 130. En una forma de realización de la presente invención cuando se acopla más de un aplicador al controlador de potencia, los aplicadores pueden cada uno suministrar ultrasonido a la misma o a diferentes frecuencias. En una forma de realización de la presente invención, un aplicador 110 es capaz de funcionar de forma multimodal, es decir, el aplicador 110 puede transmitir ultrasonido en dos o más frecuencias de funcionamiento, incluyendo, pero sin limitarse a, frecuencias de 20 kHz a 40 MHz

El aplicador 110 también puede funcionar en diferentes modos especializados. Por ejemplo, en un modo de piel sensible, el aplicador 110 puede transmitir una potencia de salida reducida desde el transductor y pulsar la señal de accionamiento ultrasónico u otro mecanismo para reducir la acumulación de calor.

En una forma de realización de la presente invención donde se conecta más de un aplicador 110 al controlador de potencia 170, los aplicadores pueden ser utilizados juntos con el fin de alcanzar una penetración más eficaz del cuerpo de un usuario, incluyendo el aumento del área de superficie que puede ser tratada. Por ejemplo, se pueden colocar dos o más aplicadores 110 en una posición en la que el ultrasonido transmitido desde estos aplicadores 110 crea una interferencia constructiva ya que los haces se superponen y crean ondas de corte. El ángulo entre los aplicadores contribuye al tipo de transmisiones. Se puede utilizar más de un aplicador 110 para tratar simultáneamente una región del cuerpo con el fin de suministrar más energía, pero con un perfil bajo en el cuerpo del usuario.

En una forma de realización de la presente invención, el uso de más de un aplicador puede multiplicar el nivel terapéutico del tratamiento. Por ejemplo, al aplicar ultrasonidos a ciertas partes del cuerpo de un paciente, a 1 cm del punto de aplicación, la señal es aproximadamente cinco veces más débil porque el ultrasonido se atenúa exponencialmente a medida que entra en el tejido. Si se utilizan dos aplicadores con una separación que proporcione una interferencia constructiva, a 1 cm, la pérdida de señal puede reducirse a la mitad. Por lo tanto, el uso de más de un aplicador de una forma que crea interferencia entre las ondas de ultrasonidos transmitidas por cada aplicador proporciona más energía al usuario. Adicionalmente, el uso de dos aplicadores permite más energía a profundidades más profundas, pero permite un calentamiento menos superficial que con el tratamiento con un aplicador de mayor potencia.

Como se mencionó anteriormente, un aplicador 110 administra ultrasonidos, pero también recopila información durante el tratamiento, utilizando las capacidades de monitoreo mencionadas anteriormente. En una forma de realización de la presente invención, un aplicador 110 puede obtener información incluyendo, pero sin limitarse a, temperatura de la piel, temperatura del aplicador, pulsioximetría, flujo de sangre, contenido de oxígeno en la sangre, elastografía mecánica del tejido y/u otra información biométrica. Por ejemplo, en una forma de realización de la presente invención, el aplicador 110 incluye un sensor de calor infrarrojo sin contacto para monitorear la temperatura de la piel durante el tratamiento.

En una forma de realización de la presente invención cuando cada aplicador individual puede recopilar esta información y ajustar la aplicación de ultrasonido en función de esta información, los aplicadores individuales también pueden compartir información entre ellos con el fin de ajustar el tratamiento total que es recibido por el usuario. La actividad de un aplicador puede influir en el tratamiento administrado por otro aplicador. En una forma de realización de la presente invención, un controlador de potencia 170 alimenta dos o más aplicadores 110 por ejemplo, para obtener efectos terapéuticos profundos. Cada aplicador 110 recibe información de los aplicadores (por ejemplo, temperatura de la piel, temperatura del aplicador, pulsioximetría y/u otra información biométrica) y cambia la secuencia de control o las señales de accionamiento ultrasónicas basándose en esta información. Como se tratará más adelante y como se muestra en la FIG. 7, los aplicadores individuales están conectados eléctricamente entre sí con un cable adaptador en Y 781, que conecta los aplicadores 710a-710b a un cable del controlador de potencia 770 para conectarse a dos o más aplicadores 710a-710b simultáneamente. Por lo tanto, como los aplicadores están acoplados eléctricamente, la información recopilada por cada aplicador es accesible para los otros aplicadores, de forma que un primer aplicador 710a puede alterar su aplicación de ultrasonidos basándose en la información recopilada por otro aplicador 710b.

Un aplicador 110 en una forma de realización de la presente invención puede también incluir un sensor de espectroscopia acústica para medir las emisiones sónicas de articulaciones, tendones, ligamentos, músculos y tejidos del cuerpo. Esta información se puede utilizar para alertar al usuario de que cambie el estado del usuario para ajustar manualmente el tratamiento y/o puede ser utilizada por los mecanismos de control del aplicador para ajustar los parámetros del tratamiento. En una forma de realización de la presente invención, el aplicador 110 puede pulsar activamente un transductor y medir la ecogenicidad que regresa y ver los cambios a lo largo de las horas, días, semanas, proporcionando información sobre la ecogenicidad cambiante, incluyendo información en tiempo real al usuario, por ejemplo, mediante la visualización en formato simple en una pantalla del aplicador 110 (LED, LCD) y/o conservando los datos en una memoria del aplicador 110, de forma que se pueda descargar opcionalmente del sistema mediante una conexión, tal como un puerto USB.

En una forma de realización de la presente invención con más de un aplicador, como se observa en la FIG 7, se puede utilizar un aplicador 710A para recopilar información biométrica, mientras que se utiliza otro aplicador 710b para administrar tratamiento de ultrasonido. Por ejemplo, un aplicador 710a puede registrar la elastografía mecánica mediante el monitoreo de ondas de corte con un transductor receptor integrado (no se muestra en la imagen). En otra forma de realización de la presente invención, un aplicador puede incluir más de un transductor, incluyendo tanto transductores transmisores como receptores. En otro ejemplo, se puede utilizar un aplicador 710a para recopilar información sobre la ecogenicidad, como se ha descrito anteriormente, mientras que el segundo transductor 710b se utiliza para administrar ultrasonido a una frecuencia diferente.

En otra forma de realización de la presente invención, el ajuste de las secuencias de control para uno o más aplicadores puede estar centralizado en un controlador común. Este controlador obtendría información de aplicadores individuales y ajustaría las secuencias de control de los aplicadores individuales como respuesta a la información recopilada.

En una forma de realización de la presente invención, el controlador común puede comprender una memoria para guardar la información recopilada. En otra forma de realización de la presente invención, los controladores individuales en los aplicadores pueden tener acceso ya sea a dispositivos de memoria internos o externos con el fin de guardar la información recopilada.

En una forma de realización de la presente invención, más de un aplicador acoplado al controlador de potencia puede detectar la realimentación de transmisiones de ultrasonido, por ejemplo, utilizando un transductor receptor integrado en el aplicador, para determinar la ubicación de un aplicador en relación con otro aplicador. Esta función mejora la calidad del tratamiento, ya que un aplicador determinado puede determinar si está demasiado cerca de otro aplicador para una terapia eficaz. En el caso de que un aplicador esté demasiado cerca de otro, la realimentación al transductor puede activar una alerta, tal como un sonido, movimiento o señal visual (por ejemplo, luz) del aplicador.

Según se mencionó con anterioridad, las formas de realización de la presente invención incluyen un controlador de potencia 170, el cual puede ser controlado por uno o más circuitos integrados (CI). El controlador de potencia 170 proporciona al usuario el control del dispositivo y suministra energía eléctrica al aplicador o a los aplicadores 110 con amplitud controlada y estable durante un período de tiempo definido. Los aspectos del controlador de potencia 170 también permiten al usuario seleccionar la duración del tratamiento y proporcionar información al usuario.

La FIG. 2 ilustra algunos aspectos de una forma de realización del controlador de potencia 270. El controlador de potencia 270 proporciona alimentación a uno o más aplicadores. En una forma de realización de la presente invención, el controlador 270 proporciona energía a más de un aplicador simultáneamente. El controlador de potencia 270 se puede acoplar con un control, como un interruptor, o una interfaz con funciones táctiles capacitivas, que permite al usuario seleccionar la duración del tratamiento. Para facilitar su uso, las formas de realización de la presente invención pueden emplear un interruptor de palanca y así, permitir al usuario seleccionar de un conjunto finito de opciones, por ejemplo, tratamientos de 1, 2, 3 o 4 horas. El controlador 270 puede incluir, además, un control de mecanismo de bloqueo, para evitar la conmutación accidental del tiempo de tratamiento del dispositivo, y/o un interruptor de encendido. En una forma de realización de la presente invención, se pueden modificar las duraciones de los tratamientos haciendo cambios en un circuito de temporización. En una forma de realización de la presente invención, el controlador de potencia 270 puede ser conectado a cualquiera de uno o más aplicadores, ya sea simultáneamente o individualmente, es decir, el controlador de potencia 270 es intercambiable con cualquier aplicador.

El tamaño del controlador de potencia 270 puede variar. En la forma de realización de la FIG 2, el controlador de potencia 270 incluye una pantalla de diodos emisores de luz (LED) 272 y proporciona información al operador sobre el tiempo de tratamiento y el estado de la fuente de alimentación 274, que puede ser una batería. En una forma de realización de la presente invención, la fuente de alimentación 274 puede incluir una o más baterías recargables de iones de litio que son capaces de proporcionar 5 o más horas de terapia con dos aplicadores de ultrasonido en una sola carga.

En una forma de realización de la presente invención, el controlador comprende un puerto USB 278 a través del cual la fuente de alimentación puede ser recargada.

En otra forma de realización de la presente invención, la fuente de alimentación puede cargarse utilizando una capacidad de recarga inalámbrica, incluyendo pero no limitándose a la magnética, la inductiva y/u otras inalámbricas.

En lugar de recargar una fuente de alimentación integrada en un controlador de potencia 270, para suministrar energía al dispositivo, en una forma de realización de la presente invención, un paquete de baterías desmontable se conecta al controlador de potencia 270 y se puede desconectar cuando se agota la carga y sustituir por un paquete de baterías nuevo cargado.

En otra forma de realización de la presente invención, una fuente de alimentación, tal como una batería, puede ser integrada en un aplicador 110 en vez de, o además de, el controlador de potencia 170 (el controlador de potencia 170 y un aplicador 110 también pueden estar integrados en una sola envoltura), en esta forma de realización, se puede cargar la fuente de alimentación del aplicador con un puerto USB, de forma inalámbrica, y/o con una base de carga.

La fuente de alimentación 274 de una forma de realización de la presente invención puede ser una batería porque las formas de realización de la presente invención pueden funcionar tanto a una impedancia baja como a un voltaje bajo. Por ejemplo, las formas de realización de la presente invención pueden tener menos de 1 ohmio de impedancia desde la fuente de la batería 274 (en el controlador de potencia) a la señal de accionamiento de ultrasonidos de RF (en el aplicador). Otras formas de realización de la presente invención pueden tener impedancia de uno a cinco ohmios.

Las formas de realización de la presente invención también pueden utilizar voltajes bajos para el funcionamiento. El controlador de potencia 270 no sólo puede utilizar una fuente de alimentación de bajo voltaje 272, tal como una batería que suministra menos de o igual a 5V, sino que el circuito no aumenta este voltaje. Por lo tanto, la señal de accionamiento del aplicador que acciona uno o más transductores es inferior al voltaje nominal de la batería. El voltaje inferior o igual a 5V se utiliza como un ejemplo no limitante, ya que las formas de realización de la presente invención pueden funcionar a voltajes nominales desde la fuente de alimentación para accionar la señal.

Volviendo a la FIG. 2, la pantalla 272 indica cuando el sistema está activado (por ejemplo, encendido) o desactivado (por ejemplo, no encendido). La pantalla 272 incluye además una serie de LED para indicar el tiempo restante del tratamiento. En esta forma de realización, una segunda serie de LED 276 indica la fuente de alimentación restante (por ejemplo, la carga de la batería) del dispositivo. En esta forma de realización de la presente invención, como una característica de seguridad, la frecuencia de ultrasonido y ajustes de intensidad son preconfigurados por el fabricante de acuerdo con las especificaciones indicadas en el etiquetado y no pueden ser modificados por el usuario.

En una forma de realización de la presente invención, el controlador de potencia 270 es responsable de regular el ultrasonido administrado por el dispositivo. Los aplicadores pueden administrar ultrasonidos en modo continuo y/o pulsado, el controlador de potencia 270 puede incluir controles de usuario para dirigir el modo de tratamiento. En otra forma de realización de la presente invención, el modo es controlado por el aplicador. En una forma de realización de la presente invención, las emisiones de energía desde el controlador 270 a los aplicadores ultrasónicos terminan automáticamente al final del tiempo preestablecido o manualmente presionando un botón Encendido/Apagado. Un bloqueo mencionado, en esta forma de realización, (por ejemplo, un interruptor de bloqueo deslizante) es accesible en una superficie exterior de la envoltura del controlador de potencia 270 y evita que el tiempo de tratamiento se altere mientras el interruptor de bloqueo está activado.

La FIG. 3 es un despiece del montaje de una forma de realización del controlador de potencia 370 de la presente invención. En esta forma de realización, el controlador de potencia 370 no incluye un microprocesador y/o microprograma y/o programa en el dispositivo. Sin embargo, las formas de realización adicionales pueden incluir estos aspectos como otro medio de controlar el funcionamiento de una forma de realización del dispositivo.

Haciendo referencia a la FIG 3, el controlador de potencia 370 incluye una etapa de carga/protección/calibración de la batería 377 que soporta la fuente de alimentación 379, en esta forma de realización, una batería de polímero de litio, para la carga y descarga adecuadas. La protección de la batería entonces pasa a través de un CI de medición calibrador de combustible 382 que muestra la capacidad de la batería al usuario en una pantalla 384, incluyendo, en una forma de realización de la presente invención, una serie de LED 386. Este calibrador 377 se utiliza para determinar la capacidad restante de la batería y la capacidad del controlador de potencia 370 para proporcionar el tiempo de tratamiento elegido por el usuario. En una forma de realización de la presente invención, el usuario no puede seleccionar un tiempo de tratamiento que requiere más potencia de la que queda en la batería.

Para indicar el tiempo en el que el dispositivo puede ser alimentado, en una forma de realización de la presente invención, un encendido/apagado 340, la selección del tiempo de tratamiento 350 y el interruptor de bloqueo 360 están interconectados con el circuito temporizador 371 y el cálculo del calibrador de combustible. Una vez encendido el dispositivo y seleccionado el tiempo de tratamiento, el circuito temporizador 371 realiza la cuenta hacia atrás mediante un oscilador y una serie de divisores y contadores (no ilustrados). En la forma de realización de la FIG 3, el tiempo de tratamiento restante se indica a través de un conjunto de puertas lógicas y una serie de LED 386. Al final del tratamiento, el dispositivo se apaga y se activa un circuito de indicación de luz de finalización del tratamiento.

Los componentes individuales, incluyendo los componentes eléctricos y mecánicos, que componen una forma de realización del controlador de potencia incluyen: un tablero de circuito del controlador de potencia de CC, una fuente de alimentación del controlador de potencia de CC (incluyendo, pero no limitándose a, una celda de batería), una envoltura del controlador de potencia de CC, etiquetas del controlador de potencia de CC y un conjunto de cables del controlador de potencia de CC.

La FIG 11 es un diagrama de bloques funcional del diseño del montaje del tablero para un controlador de potencia de una forma de realización de la presente invención. La Tabla 1 que aparece a continuación es una lista de cualidades, una o varias de las cuales pueden ser utilizadas en diversas formas de realización del controlador de potencia de la presente invención que se utilizan con resultados positivos en diversas formas de realización de la presente invención.

Tabla 1

__________________________________________ (continuación)_________________________________________ Controlador de potencia con una vida útil mínima de 2 años

Tiempo de carga máxima de la batería inferior a 6 horas

Duración mínima de la batería de 300 ciclos de carga

Interruptor táctil de encendido/apagado

Controles de usuario para seleccionar el tiempo de tratamiento entre 1 y 4 horas

Puerto cargador compatible con USB

Indicador que muestra cuando el dispositivo está encendido

Indicador que muestra cuando el dispositivo está en modo de fallo

Indicador que muestra cuando el dispositivo se está cargando y cuando está cargado

Conjunto de LEDs que indican la duración actual de la batería

Conjunto de LEDs que muestran el tiempo de terapia restante (en la envoltura)

Precisión de hasta 1 minuto del tiempo de tratamiento restante real

Tiempo máximo establecido de tratamiento determinado por la potencia de la batería

El interruptor de bloqueo accesible desactiva otros controles cuando el dispositivo está en uso

Indicador LED de finalización del tratamiento que permanece encendido durante más de 4 horas tras la finalización del tratamiento y posteriormente se apaga.

Compatible con IEC 60606-1 & 60601-1-2

La potencia funciona correctamente después de una prueba de sacudida, traqueteo y balanceo

Menos de 2 cm de espesor

Utilizable en un rango de temperatura comercial de 1°C-44°C.

Conjunto de cables permanentemente conectado al tablero del controlador

Conector macho de bloqueo en el extremo opuesto del tablero del controlador

El diámetro del cable 2,5mm o menos, envuelve 10 veces alrededor de una varilla de 6,35 mm (1/4 pulgadas) /-0,79375 mm (1/32 pulgadas) sin daño, mantiene la forma cuando está atado en un nudo con 2,268 kg (5 libras) de tensión, y menos de 85 gramos (3 onzas).

Cable con capacidad de al menos 700 mAmp de corriente

Conjunto del cable principal de 1,21 m (48 pulgadas) /- 5% de longitud

Cable accesorio con un conector hembra (de bloqueo) dividido en 2 con conectores macho (de bloqueo) conectados capaces de tratar ambos lados del hombro o ambos lados de la rodilla simultáneamente

Los conjuntos de cables deberán tener una capacidad nominal de 3,7 /- 5% VDC

Todos los conectores de bloqueo sobreviven a 500 ciclos de acoplamiento

Todas las conexiones de los interruptores sobreviven a 1000 actuaciones

El puerto de carga USB sobrevive a 300 ciclos de acoplamiento

La salida de voltaje mantiene una estabilidad de línea de /- 20% en todas las duraciones del tratamiento______

La FIG. 4 ilustra una forma de realización de un aplicador, como se describió anteriormente, en referencia a la FIG. 1. Con referencia a la FIG. 1, el aplicador 110 convierte la señal de potencia de CC suministrada desde el controlador de potencia 170 en una señal de ultrasonidos de frecuencia y amplitud fijas que se puede transmitir al cuerpo del paciente. Como se describirá con mayor detalle más adelante, el aplicador 110 se acopla al apósito de ultrasonidos 130 y se fija en su lugar sobre el paciente durante la duración del tratamiento y, a continuación, se vuelve a utilizar con un nuevo apósito de acoplamiento de ultrasonidos para las sesiones de terapia posteriores. En una forma de realización de la presente invención, el apósito de acoplamiento 130 puede mantener un acoplamiento mecánico y ultrasónico entre el aplicador y el individuo. En una forma de realización de la presente invención, este acoplamiento puede ser mantenido por 0,5 o más horas.

Haciendo referencia a la FIG 4, la forma de realización ilustrada del aplicador 410 consiste en una cara 415 (por por ejemplo, 20kHz-40MHz) con una lente divergente 425 (por ejemplo, 0-90 grados) alojada dentro de un aplicador plástico ABS 435 con reborde de enclavamiento/acoplamiento 440. Los ejemplos dados son no limitantes y describen una forma de realización dada. En diversas formas de realización de la presente invención, la forma de la lente 425 puede variar. Si bien la forma de realización de la FIG 4 utiliza una lente divergente, se utilizan lentes convergentes y planas en las formas de realización de la presente invención para llevar a cabo la aplicación del ultrasonido. En las diversas formas de realización de la presente invención, las lentes utilizadas en aplicador 410 pueden divergir, enfocar y/o dirigir el ultrasonido.

El aplicador 410 también puede albergar el generador de ondas ultrasónicas mencionado anteriormente y los circuitos integrados de corte de temperatura 420, detección de corriente y notificación de vibraciones. En una forma de realización de la presente invención, las dimensiones del aplicador 410 son 3,86 cm (1,52 pulgadas) de largo x 3,30 cm (1,30 pulgadas) de ancho x 1,14 cm (0,45 pulgadas) de altura.

En una forma de realización de la presente invención, la lente 425 del aplicador 410, que puede ser curva convexa, curva cóncava y/o plana, puede ser fabricada con material Ultem de calidad médica y/o con un material similar. La circunferencia de la lente de la cara frontal está rodeada por el reborde de enclavamiento 440 para sujetar el aplicador 410 al apósito de acoplamiento 130. El reborde de enclavamiento 440, que puede estar compuesto de plástico, también sirve para desplazar la cara frontal del aplicador 410 como un separador de modo que el aplicador 410 no entre en contacto completo con la piel, incluso cuando se utiliza gel de ultrasonidos tradicional. En una forma de realización de la presente invención, la envoltura del aplicador 435 y la lente 425 están compuestas por plásticos ABS y Ultem de calidad médica.

El aplicador 410 incluye un generador de ondas de ultrasonido (por ejemplo, 20kHz-40MHz, no se muestra en la imagen) que recibe energía eléctrica del controlador de potencia 470 y la convierte en energía ultrasónica a una o más potencias de salida de ultrasonido continuas o pulsadas discretas de cada aplicador 410. En algunas formas de realización de la presente invención, una pantalla y/o alerta indica(n) que el dispositivo está emitiendo ultrasonido. En una forma de realización de ese tipo, mientras que emite activamente ultrasonido, el aplicador 410 muestra un LED azul (iluminado). Como se ha comentado anteriormente, si durante el funcionamiento aumenta el calor de la temperatura interna del aplicador 410, como en el caso de un acoplamiento inadecuado al cuerpo, el corte térmico, que puede comprender un CI de monitoreo de temperatura, se activará (por ejemplo, a 51 °C 6 10%) y modulará la salida del aplicador 410, lo cual puede incluir la desactivación del aplicador, mientras se muestra una alerta al usuario, por ejemplo, un LED de error rojo (encendido). Como notificación adicional o alternativa al usuario, durante el sobrecalentamiento, el aplicador 410 puede incorporar una notificación vibratoria para notificar al usuario de un error.

Como una medida de seguridad adicional, en una forma de realización de la presente invención, después de que se haya producido un disparador de protección en caso de fallos en el CI de monitoreo de la temperatura, el aplicador 410 puede volver a activarse cuando la temperatura desciende por debajo de un umbral predeterminado, por ejemplo, 49°C 6 10%. A esta temperatura o por debajo de la misma, el dispositivo continuará con su tratamiento prescrito a menos que el usuario lo cancele o se produzca otro disparador de protección en caso de fallos.

En una forma de realización de la presente invención, el aplicador incorpora un circuito de medición actual para monitorear la energía que se entrega a un transductor de ultrasonidos para el acoplamiento del monitoreo y/o proporcionar la realimentación de bucle cerrado en la energía terapéutica que se administra. La realimentación de bucle cerrado monitorea el acoplamiento de los ultrasonidos, la potencia de salida de los ultrasonidos, el transductor de ultrasonidos y la temperatura de la piel, y modifica el tratamiento en consecuencia para lograr la máxima diatermia sin causar quemaduras en la piel o dolor.

El aplicador también puede incorporar un sensor de calor que monitorea y controla la salida de ultrasonidos al paciente para proporcionar la máxima diatermia sin causar daños. El monitoreo de la temperatura permite utilizar diversas frecuencias desde el aplicador en diversos ajustes de potencia.

Para transmitir ultrasonidos, el aplicador puede incluir de uno a varios transductores de diversas resonancias, para lograr terapias de varias frecuencias.

Las FIG 5 y 6 incluyen representaciones más detalladas del aplicador de la presente invención. Como se muestra en estas figuras, el circuito del aplicador consiste en una toma de corriente continua, con fusible, que alimenta el oscilador de reloj a la frecuencia adecuada, que mide el tiempo de la etapa de control de pines en paralelo para alimentar uno o más transductores de ultrasonidos. Un CI de monitoreo de temperatura y corriente controla la potencia del oscilador del reloj y el sistema de notificación de errores, dependiendo del estado del dispositivo (estados activo/no activo). Se utiliza una serie de temporizadores para modular la vibración del zumbador en modo de error. Esta forma de realización no incluye un microprocesador, microprograma y/o programa en el dispositivo.

Como se muestra en la FIG. 5, la envoltura del aplicador tiene un conector de ajuste por torsión de 20-60 grados personalizado que evita que el cable se extraiga cuando se conecta al controlador de potencia. El conector de la envoltura también puede incorporar un botón de liberación y otros mecanismos sin extracción para garantizar que el aplicador está conectado al cable y que no se desconecta cuando está en uso.

El aplicador proporciona un control de diatermia de bucle cerrado mediante el monitoreo del calentamiento, la corriente y la energía de salida y el ajuste correspondiente para el usuario del dispositivo. Todos los componentes electrónicos y el control de la salida de ultrasonidos están en el propio aplicador y sólo recibe potencia de c C desde el controlador de potencia. En otras formas de realización de la presente invención, un paquete de baterías se acopla directamente al aplicador para proporcionar energía.

Según lo descrito anteriormente, una forma de realización del aplicador incluye un conjunto de tablero, un conjunto de envoltura, un conjunto de lente y etiquetas. La FIG. 12 es un diagrama de bloques de un diseño del conjunto del tablero para el aplicador.

La Tabla 2 que aparece a continuación es una lista de cualidades, una o más de las cuales pueden ser utilizadas en diversas formas de realización de los circuitos del aplicador, y otras partes del aplicador, de la presente invención, que producen resultados positivos en diversas formas de realización de la presente invención.

Tabla 2

Volviendo a la FIG. 1, el aplicador 110 (que también puede ser más de un aplicador), está conectado al controlador de potencia 170. En esta forma de realización, se utiliza un cable de alimentación flexible 180 para hacer esta conexión - un experto en la técnica reconocerá que este cable de alimentación 180 es simplemente una posible conexión eléctrica ya que puede utilizarse cualquier acoplamiento eléctrico estándar conocido por un experto en la técnica en las diversas formas de realización de la presente invención. La FIG 1 ilustra una forma de realización de la presente invención que utiliza un cable de alimentación flexible 180. En una forma de realización de la presente invención, el cable de alimentación 180 está bloqueado en un aplicador 110 con un mecanismo de enclavamiento para prevenir cualquier desconexión accidental de estos componentes.

En la FIG. 7, se utiliza un cable de alimentación flexible 780 para conectar dos aplicadores 710a-710b a un controlador de potencia 770. En esta forma de realización, el controlador de potencia 770 está conectado a un cable de alimentación flexible 780 que se extiende hasta 1,21 m (4 pies) de longitud. Se proporciona un cable adaptador en Y adicional 781 como accesorio que permite conectar el cable único del controlador de potencia 770 a dos o más aplicadores 710a-710b simultáneamente. En una forma de realización de la presente invención, el cable adaptador en Y 781 puede dividir la potencia de CC de 3,7V en dos fuentes de alimentación de CC paralelas que se interconectarán con los aplicadores 710a-710b así como también el cable de alimentación 780 desde el controlador de potencia 770. El adaptador en Y acopla más de un aplicador 710a-710b a la misma fuente de alimentación (en el controlador de potencia 770). En una forma de realización de la presente invención, el cable adaptador en Y tiene firma digital para confirmar la asociación con el controlador de potencia 770 y cada aplicador 710a-710b.

En una forma de realización de la presente invención, los extremos de cada cable tienen conectores cilíndricos integrados, que proporcionan una respuesta táctil de encaje a presión y un mecanismo de ajuste por torsión de 30 grados, cuando se conectan adecuadamente, que evitan que el cable se desenchufe inadvertidamente del aplicador 710a-710b.

Como se ha comentado en la FIG. 1, el apósito de acoplamiento 130 puede utilizarse para fijar uno o más aplicadores 110 a un usuario del dispositivo. Esta adhesión permite al usuario utilizar el dispositivo de forma manos libres. Hay al menos dos ventajas adicionales al utilizar el apósito de acoplamiento. En primer lugar, el apósito adhesivo proporciona un método de colocación de un depósito o copa de gel en la piel del paciente. El aplicador reutilizable, cuando se acopla con la copa de gel, se puede mantener de forma fiable en una posición fija sobre el paciente durante la duración del tratamiento. En segundo lugar, la copa de gel llena de medio de acoplamiento crea un recorrido de baja impedancia acústica que acopla de forma óptima el ultrasonido terapéutico del aplicador a la piel del paciente y a los tejidos subyacentes. Una forma de realización del apósito de acoplamiento de ultrasonido es un artículo de un solo uso, desechable, consumible que puede ser reemplazado en cada sesión de terapia.

En una forma de realización de la presente invención, el aplicador 110 puede ser configurado para que no pueda transmitir ultrasonido a menos que esté correctamente acoplado al apósito de acoplamiento 130. Adicionalmente, en una forma de realización de la presente invención, un circuito de temporización (no se muestra) en el aplicador 110 u otros métodos, incluyendo pero no limitado a RFID u otras etiquetas electrónicas, puede monitorear la duración de uso de un apósito de acoplamiento dado 130 y alertar al usuario y/o apagar el aplicador, cuando haya transcurrido un período determinado y, por lo tanto, el apósito de acoplamiento debe ser reemplazado por motivos de seguridad.

La FIG. 15 muestra cómo el apósito de acoplamiento y el aplicador funcionan juntos en el dispositivo de ultrasonidos. En la sección transversal de la FIG. 15, la copa de gel 1505 del apósito de acoplamiento 1530, que se llena con un medio de acoplamiento (hidrogel) 1517, se coloca debajo de un transductor 1513 en el aplicador 1510. El medio de acoplamiento (hidrogel) de la copa de gel 1505 proporciona una vía acústica desde el grupo de aplicadores 1510 hasta la piel y los tejidos subyacentes. El medio de acoplamiento resultante tiene una impedancia acústica equivalente y propiedades de transmisión superiores al 90% a las de los geles de ultrasonidos disponibles en el mercado. Además, el medio de acoplamiento 1517 se deforma para hacer contacto con al menos 90% de la superficie de la lente del transductor cuando se acopla a la copa de gel 1505 y está en contacto con la piel. En una forma de realización de la presente invención, el agarre del aplicador 1510 sobre el hidrogel, elimina las burbujas de aire y/o las bolsas de aire en el acoplamiento del hidrogel al aplicador.

La FIG. 8 ilustra aspectos de una forma de realización de un apósito de acoplamiento 130.

El dispositivo de diatermia ultrasónica portátil de la presente invención está configurado para el uso con un apósito de acoplamiento 830. El apósito de acoplamiento 830 puede ser de un solo uso y adaptado para menos de 24 horas de contacto con la superficie. Una forma de realización del apósito de acoplamiento 830 se adhiere al cuerpo de un usuario del dispositivo de ultrasonido porque el apósito de acoplamiento 830 incluye un material de apósito no tejido de poliéster 832 (por ejemplo, 10.16 cm (4 pulgadas) de largo x 10,16 cm (4 pulgadas) de ancho) para asegurar el apósito en su lugar en el cuerpo. Una parte central del apósito de acoplamiento 830 incluye un depósito 836 que se llena, antes de la aplicación, incluyendo pero no limitado a, por el fabricante, con un material de hidrogel biocompatible similar a los medios de acoplamiento de ultrasonido disponibles comercialmente. En una forma de realización de la presente invención, el hidrogel es 96% agua, altamente elástico, y se deforma para adaptarse bien a diversas superficies de la piel para proporcionar suficiente acoplamiento de ultrasonido.

Volviendo a la FIG. 8, el depósito (de polipropileno) 836 se conecta con el reborde del aplicador para fijar el aplicador en su sitio, como se muestra en la FIG. 9.

Haciendo referencia a la FIG 9, para retirar el aplicador 910, se tira de una pestaña 938 del depósito 936 (FIG. 8, 836) para romper el depósito 936 y permitir que se retire el aplicador 910.

Cuando se utilizan las formas de realización de la presente invención para proporcionar ultrasonido a largo plazo a un usuario, el aplicador del dispositivo se fija en un lugar del cuerpo utilizando un apósito de acoplamiento. El apósito de acoplamiento está diseñado específicamente para su uso con el dispositivo. Por ejemplo, en una forma de realización de la presente invención, un aplicador circular se conecta al centro del apósito de acoplamiento, como se ve en la FIG 9.

La FIG. 10 es un despiece de los elementos de una forma de realización del apósito de acoplamiento. En una forma de realización de la presente invención, los apósitos de acoplamiento utilizados son descartables y no están destinados para el uso para más de una sesión de tratamiento por apósito, y están clasificados para menos de 24 horas de contacto con la superficie.

Cuando se utiliza en la presente invención, el apósito de acoplamiento proporciona propiedades acústicas sustancialmente equivalentes a los geles de acoplamiento de ultrasonido comercialmente disponibles. El apósito de acoplamiento proporciona un acoplamiento eficaz de ultrasonido entre la cara del aplicador y una superficie del cuerpo.

Una forma de realización del apósito de acoplamiento incluye: un apósito adhesivo de calidad médica, un depósito anteriormente mencionado (también conocido como una copa de gel), medio de acoplamiento, un sello inferior con recubrimiento adhesivo, un sello superior con recubrimiento polimérico. La geometría del apósito se puede adaptar para su aplicación en diversas áreas anatómicas. Las figuras 14A-14D muestran la aplicación del dispositivo, utilizando el apósito de acoplamiento, a diferentes partes del cuerpo de un usuario.

Como se ve en 14D, el apósito de acoplamiento puede ser una envoltura 1430. La envoltura 1430 puede variar en tamaño y forma, o alternativamente tiene un tamaño y forma común o está orientada hacia articulaciones y áreas específicas del cuerpo. Se coloca un cartucho de medio de acoplamiento de ultrasonido dentro de la envoltura o se conecta al transductor de ultrasonidos terapéutico. A continuación, el aplicador 1410, que incluye el transductor de ultrasonidos, es enganchado a la envoltura en los puertos precortados o móviles.

La Tabla 3 que aparece a continuación es una lista de las cualidades una o más de las cuales pueden estar presentes en las diversas formas de realización del apósito de acoplamiento de la presente invención. Los aspectos mencionados producen resultados positivos en las diversas formas de realización de la presente invención.

Tabla 3

En una forma de realización de la presente invención, con el fin de preservar la capacidad de uso del apósito de acoplamiento antes del uso, el depósito puede estar provisto de un sello removible. Este sello es ilustrado en la FIG 13. En una forma de realización de la presente invención, este sello puede ser removible por encima y por debajo, puede mantener la integridad tal que el hidrogel permanece viable durante una vida útil de 1 año y/o puede tener una fuerza de estallido de al menos 206.8 kPa (30 psi (libras por pulgada cuadrada) según lo medido por ASTM F2054 -07 o ASTM F2338-09.

El depósito en el apósito de acoplamiento, también llamado copa de gel, puede fabricarse por moldeo por inyección de polipropileno, un material que está ampliamente disponible, mecánicamente y químicamente estable, de bajo costo, y que está en uso amplio en el campo de los dispositivos médicos. Diversos aspectos y formas de realización de la presente invención pueden utilizar los transductores de ultrasonido de perfil bajo, descritos en la solicitud de patente provisional U.S. número 61/838.768, presentada el 24 de junio de 2013, y la solicitud PCT WO2014210063, titulada "TRANSDUCTOR DE ULTRASONIDOS DE BANDA ANCHA, PERFIL BAJO, BAJA FRECUENCIA Y BAJA IMPEDANCIA Y SUS MÉTODOS", presentada el 24 de junio de 2014 (Carpeta del apoderado N° 3386.09AWO).

La terminología usada en la presente tiene el propósito de describir las formas de realización particulares solamente y no está destinada a ser una limitación de la invención. Como se utilizan en la presente invención, las formas singulares "un", "una", "el" y "la" tienen el propósito de incluir las formas plurales también, a menos que el contexto indique claramente otra cosa. Se entenderá además que los términos "comprende" y/o "que comprende", cuando se utilizan en esta memoria descriptiva, especifican la presencia de características, enteros, etapas, operaciones, elementos y/o componentes mencionados, pero no excluyen la presencia o adición de una o más características, enteros, etapas, operaciones, elementos, componentes y/o grupos diferentes.

Las estructuras, materiales, actos y equivalentes correspondientes de todos los medios o etapas más elementos funcionales en las descripciones que figuran a continuación, si los hay, pretenden incluir cualquier estructura, material o acto para realizar la función en combinación con otros elementos como se indica específicamente. La descripción de la técnica se ha presentado con fines ilustrativos y descriptivos, pero no tiene el propósito de ser exhaustiva o limitada a la invención en la forma descrita.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo portátil de ultrasonido (100) que comprende: un controlador de potencia (170) que comprende una fuente de alimentación (274) y al menos un circuito integrado,

en donde el controlador de potencia (170) suministra energía eléctrica a un primer aplicador (110); el primer aplicador (110) está acoplado eléctricamente al controlador de potencia (170) mediante un cable de alimentación flexible (180), en donde el controlador de potencia (170) suministra potencia a una amplitud de corriente continua (CC) estable al aplicador (110), durante un período de tiempo definido o en donde el controlador de potencia (170) comprende controles de usuario, en donde los controles permiten al usuario seleccionar la duración del tratamiento, en donde una superficie del primer aplicador (110) transmite ultrasonido a un usuario durante una duración determinada, comprendiendo el primer aplicador (110) un sistema electrónico de accionamiento de radiofrecuencia (RF);

un primer transductor de ultrasonidos acoplado al sistema electrónico de accionamiento;

un primer aparato de monitoreo que comprende un primer dispositivo de corte térmico (120) acoplado al sistema electrónico de accionamiento, en donde el primer aparato de monitoreo monitorea una temperatura de la superficie del primer aplicador y el primer dispositivo de corte térmico (120) apaga el primer aplicador (110), si la temperatura excede un umbral predefinido

el dispositivo portátil de ultrasonido (100) comprende además:

un segundo aplicador (710b) acoplado eléctricamente al controlador de potencia (770), en donde el controlador de potencia (770) suministra energía eléctrica simultáneamente al primer aplicador y al segundo aplicador, en donde una segunda superficie del segundo aplicador (710b) transmite ultrasonido a un usuario durante un segundo período de tiempo determinado, comprendiendo el segundo aplicador (710b):

un segundo sistema electrónico de accionamiento de radiofrecuencia (RF); un segundo transductor de ultrasonido acoplado al segundo sistema electrónico de accionamiento;

un segundo aparato de monitoreo acoplado al sistema electrónico de accionamiento, comprendiendo el segundo sistema de monitoreo un segundo dispositivo de corte térmico, en donde el segundo aparato de monitoreo monitorea una temperatura de la superficie del segundo aplicador y el dispositivo de corte térmico apaga el segundo aplicador, si la temperatura de la superficie del segundo aplicador supera un umbral predefinido; y

un primer apósito de acoplamiento (130) acoplado al primer aplicador (110) en donde el primer apósito (130) coloca la superficie del primer aplicador (110) cerca de un usuario en una primera ubicación en el cuerpo del usuario y un segundo apósito de acoplamiento acoplado al segundo aplicador, en donde el segundo apósito coloca la segunda superficie cerca de un usuario en una segunda ubicación en el cuerpo del usuario, en donde la ubicación del primer aplicador y la segunda ubicación no son la misma ubicación y en donde el primer aplicador (710a) comprende además un sensor de proximidad para detectar la ubicación del segundo aplicador (710b), en donde el primer aparato de monitoreo comprende además al menos uno de: un sensor, o un transductor receptor, y en donde el aparato de monitoreo está configurado para obtener información relacionada con el usuario o el aplicador (110) y en donde la información preferentemente comprende al menos uno de: temperatura de la piel, temperatura del aplicador, pulsioximetría, flujo sanguíneo, contenido de oxígeno en la sangre, elastografía mecánica, emisiones sónicas o información biométrica, preferentemente en donde, basándose en la obtención de la información, el sistema electrónico de accionamiento de RF ajusta una secuencia de control o señal de accionamiento ultrasónico del primer aplicador (110), en donde el primer aplicador (110) comprende una envoltura (435) con una saliente, en donde el primer apósito de acoplamiento (130) se acopla al primer aplicador (110) en la saliente, preferentemente que comprende un reborde de enclavamiento (140).

2. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde el primer apósito de acoplamiento (130) está acoplado al primer aplicador (110) en la saliente, preferentemente comprende un reborde de enclavamiento (140) y el primer apósito de acoplamiento (130) comprende un depósito de hidrogel (135), en donde la superficie del primer aplicador está en contacto con el depósito de hidrogel (135), y en donde el depósito de hidrogel (135) es de un espesor que impide que la superficie entre en contacto con la piel del usuario en la ubicación.

3. El dispositivo de la reivindicación 1, comprendiendo la superficie una lente (425) acoplada al transductor, en donde la lente (425) transmite ultrasonido desde el transductor y en donde preferentemente el primer apósito de acoplamiento (130) comprende un depósito de hidrogel (135), en donde cuando el primer apósito de acoplamiento (130) se aplica a la ubicación y se acopla al primer aplicador (110). El hidrogel está en contacto con la lente (425), preferentemente al menos 90% de la misma, y la ubicación o el depósito (135) mantiene la humedad entre la lente (425) y la ubicación.

4. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde la fuente de alimentación (274)

- comprende al menos una batería recargable, capaz de proporcionar 5 o más horas de terapia con una sola carga, o - comprende una batería de bajo voltaje, preferentemente inferior o igual a 5V, y la señal de accionamiento al aplicador es inferior al voltaje de la batería, o

- es extraíble e intercambiable con una fuente de alimentación equivalente.

5. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde la fuente de alimentación (274) proporciona una impedancia menor o igual a 1 ohmio, preferentemente entre 1 ohmio y 5 ohmios, desde la fuente de alimentación (274) al sistema electrónico de accionamiento de RF.

6. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde

- el primer aplicador (110) funciona a dos o más frecuencias de funcionamiento,

- la forma del primer apósito de acoplamiento (130) es específica de la ubicación,

- El dispositivo funciona a una frecuencia de 20 kHz a 40 MHz, o

- Un recorrido desde la fuente de alimentación (274) hasta el sistema electrónico de accionamiento de radiofrecuencia (RF) tiene baja impedancia, y un recorrido desde el sistema electrónico de accionamiento de radiofrecuencia (RF) hasta el transductor tiene baja impedancia.

7. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde

- el primer aplicador (710a) recibe información a través del transductor de ultrasonido del primer aplicador (710a) simultáneamente con el segundo aplicador (710b) que transmite ultrasonido a través del segundo transductor (710b) o

- el primer aplicador (710a) transmite ultrasonido a una primera frecuencia y el segundo aplicador (710b) transmite simultáneamente ultrasonido a una segunda frecuencia y la primera frecuencia y la segunda frecuencia no son iguales, o

- el sistema de monitoreo del primer aplicador (710a) comprende además al menos uno de los siguientes elementos: un sensor, o un transductor receptor, en donde el aparato de monitoreo del primer aplicador está configurado para obtener información relacionada con el usuario, y en donde el segundo aplicador obtiene la información del sistema de monitoreo del primer aplicador, o

- un primer recorrido desde la fuente de alimentación (770) hasta el sistema electrónico de accionamiento de radiofrecuencia (RF) del primer aplicador (710a) tiene baja impedancia, y un recorrido paralelo desde el sistema electrónico de accionamiento de radiofrecuencia (RF) del primer aplicador (710a) hasta el transductor del primer aplicador (710a) tiene baja impedancia, y en donde un segundo recorrido desde la fuente de alimentación (770) hasta el segundo sistema electrónico de accionamiento de radiofrecuencia (RF) tiene baja impedancia, y un recorrido paralelo desde el segundo sistema electrónico de accionamiento de radiofrecuencia (RF) hasta el segundo transductor (710b) tiene baja impedancia.