ES2966286T3 - Dispositivo de electroterapia - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo de electroterapia (2) para introducir un pulso de electroterapia (4) en la piel de un paciente, que comprende: - un circuito oscilante con un condensador de salida (10) para introducir el pulso de electroterapia (4) en la piel del paciente y uno conectado al condensador de salida (10) conectado a la bobina del circuito resonante (16), - una bobina de carga (14) acoplada magnéticamente a la bobina del circuito resonante (16) para cargar la bobina del circuito resonante (16), y - un dispositivo de energización (24) para energizar la bobina de carga (14) con una corriente de carga (20), en donde el dispositivo de suministro de corriente (24) comprende medios de ajuste (30) con los que la corriente de carga (20) se puede ajustar a al menos tres niveles diferentes ; así como un método para generar un pulso de terapia (4) y un dispositivo de control. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo de electroterapia
La invención se refiere a un dispositivo de electroterapia según el preámbulo de la actual reivindicación 1.
Un dispositivo de electroterapia según el preámbulo de la actual reivindicación 1 es conocido a partir del documento RU 2004 136418 A.
El documento D2 revela una variante de medición de impedancia para aplicaciones de desfibrilación.
El objetivo de la invención es mejorar el dispositivo de electroterapia conocido.
Según un aspecto de la invención, un dispositivo de electroterapia para introducir un impulso eléctrico de terapia en la piel de un paciente, comprende un circuito oscilante con un condensador de salida para introducir el impulso eléctrico de terapia en la piel del paciente, y una bobina de circuito oscilante conectada con el condensador de salida, una bobina de carga acoplada magnéticamente con la bobina del circuito oscilante para cargar la bobina del circuito oscilante, y un dispositivo de suministro de corriente para alimentar la bobina de carga con una corriente de carga. De acuerdo con la invención, el dispositivo de suministro de corriente comprende medios de ajuste, con los que se puede ajustar la corriente de carga a al menos tres niveles diferentes.
El dispositivo de suministro de corriente indicado se basa en la idea de que la resistencia de la piel de una persona no es uniforme. La resistencia de la piel forma parte de la resistencia corporal de una persona que está siendo tratada, y puede tomar valores desde unos pocos kü hasta unos 10 kü, entre los dos electrodos de un condensador de salida. Todos los dispositivos de terapia conocidos hasta ahora sólo pueden influir en la intensidad del impulso en el lado de salida mediante filtros y/o atenuadores. Estas posibilidades también se pueden conservar en el dispositivo de electroterapia, de acuerdo con la invención.
En el contexto de la presente invención existe ahora también la posibilidad de ajustar la intensidad del impulso de manera más individualizada para cada paciente durante la fase de carga de la bobina, es decir, durante el momento en que la corriente fluye desde la fuente de alimentación, preferentemente una batería recargable, a través de una unidad de control hasta la bobina y a través de la piel del usuario/paciente, de vuelta a la masa común.
Durante este momento, la impedancia de la bobina con la impedancia paralela de la piel determina la magnitud de la corriente. La duración de la corriente está definida por el tiempo de preimpulso o el tiempo de carga, y puede ser ajustada y determinada por el terapeuta o el programa.
Hasta ahora, las personas sensibles sólo tenían la posibilidad de elegir un tiempo de precarga corto, lo que inevitablemente implicaba una baja magnetización de la bobina y conducía a un pequeño e ineficaz impulso de terapia cuando se desconectaba la precorriente.
La ventajosa precorriente variable conseguida en el contexto de la presente invención, conduce a una alimentación opcionalmente más lenta, que el usuario/paciente percibe como menos desagradable, y al mismo tiempo, se puede conseguir la misma magnetización de la bobina eligiendo un tiempo de precorriente/tiempo de carga ligeramente más largo, y por lo tanto, se puede generar un impulso de terapia más efectivo.
En este caso, preferentemente, el impulso de terapia depende únicamente de la magnetización, es decir, de la energía magnética almacenada. Ésta no se ve influenciada o sólo en una pequeña medida por la variable precorriente. Si el impulso de terapia se genera mediante la carga de una bobina con una corriente de carga y descargando la bobina a través de un circuito oscilante con el condensador de salida, la intensidad del impulso de terapia también depende de la resistencia de la piel de la persona a tratar, a la que se aplica el condensador de salida. Como se conoce, que una bobina cargada reduce su campo magnético lo más rápido posible cuando se desconecta, cuanto mayor sea la resistencia corporal de la persona que está siendo tratada, mayor será el voltaje eléctrico del condensador de salida. Por lo tanto, las personas con una alta resistencia de la piel pueden percibir el preimpulso y el impulso de terapia como extremadamente desagradables.
En este caso, el preimpulso y el impulso de terapia son preferentemente secuencias temporales sucesivas. La carga de la memoria magnética genera el preimpulso, mientras que la descarga de la memoria magnética genera el impulso de terapia. En ambos casos, la corriente y el voltaje pueden provocar efectos desagradables.
Esta sensación desagradable se intentó contrarrestar en el dispositivo de electroterapia mencionado al principio, mediante modulación de frecuencia y/o amplitud, así como mediante una amortiguación suficiente. Sin embargo, estos medios no son óptimos desde el punto de vista técnico, ya que el pulso de terapia siempre comienza inicialmente con una erupción comparativamente alta debido a la bobina cargada, en relación con la resistencia de la piel, comparativamente alta, de algunos pacientes. Independientemente de esto, la energía eléctrica se destruye mediante la modulación y/u otros cambios en el pulso de terapia.
Con los medios de ajuste de acuerdo con la invención, con los que se puede ajustar la corriente de carga a al menos cuatro niveles diferentes para cargar la bobina más o menos rápidamente, se pueden abordar las diferentes resistencias corporales de las personas a tratar a la causa de la percepción desagradable de algunas personas, y reaccionar directamente a su sensación. De esta manera se puede influir directamente en la sensación de dolor de la persona a tratar, sin destruir la energía eléctrica y adaptar el procedimiento de la terapia con el dispositivo de electroterapia correspondiente, a las necesidades de la persona a tratar.
Además, también es posible realizar un control continuo de la precorriente mediante un diseño mejorado del circuito. Para conseguir una alta reproducibilidad del flujo de corriente, por ejemplo, para compensar tolerancias de componentes y/o resistencias del canal, esto se debería realizar mediante retroalimentación al transistor de control, es decir, como regulación. Mediante el uso de un sistema de control de varias etapas realizado aquí, se puede evitar este mayor esfuerzo.
En un desarrollo adicional del dispositivo de electroterapia indicado, el dispositivo de suministro de corriente comprende una fuente de voltaje controlada para emitir un voltaje controlado y un amplificador de corriente para emitir la corriente de carga basándose en el voltaje controlado. De esta manera, el ajuste del nivel de la corriente de carga se puede separar técnicamente de la conexión y desconexión de la corriente de carga, de modo que al conectar la corriente de carga se pueda emitir de manera segura una determinada corriente de carga.
Aunque en principio la fuente de voltaje controlada se pueda ajustar junto con el amplificador de corriente, si el amplificador de corriente se puede conectar independientemente de la fuente de voltaje controlada, la emisión del voltaje controlado por la fuente de voltaje controlada se puede comprobar de antemano, por ejemplo, para comprobar el dispositivo de electroterapia indicado para detectar ajustes incorrectos.
En uno de los desarrollos adicionales particulares del dispositivo de electroterapia indicado, el amplificador de corriente comprende dos transistores combinados para formar un circuito Darlington, con el que se pueden alcanzar factores de amplificación de hasta 50.000 en el menor espacio de instalación. Si, según Sziklai, el circuito Darlington se compone de dos transistores complementarios, el voltaje de conexión se puede reducir considerablemente, y el dispositivo de electroterapia indicado se puede integrar en dispositivos convencionales de procesamiento de datos de tecnología de la información.
El uso de este tipo de circuito tiene al menos dos ventajas. Por un lado, mediante el uso de la estructura Darlington adaptada, se consigue una conmutación rápida de corrientes comparativamente grandes con transistores pequeños.
Por otra parte, de esta estructura resulta una cierta lógica de conmutación, ya que el transistor de baja potencia utilizado, resistente al voltaje, puede estar diseñado preferentemente como un transistor PNP, como un llamado interruptor del lado alto, y un convertidor de nivel preferentemente mediante un transistor NPN, tendría sentido para mantener la lógica. En este caso, el estado del circuito "alto" corresponde a un flujo de corriente, y "bajo" corresponde a un estado bloqueado.
En otro desarrollo adicional del dispositivo de electroterapia indicado, la fuente de voltaje se configura para generar el voltaje controlado en etapas discretas. Las etapas individuales del voltaje controlado se pueden definir para aplicaciones especiales, de modo que el dispositivo de electroterapia indicado se pueda operar de manera particularmente sencilla.
En un desarrollo adicional, la fuente de voltaje del dispositivo de electroterapia indicado comprende un circuito lógico para generar las etapas discretas. Con el circuito lógico, la fuente de voltaje controlada se puede controlar y operar a través de una interfaz de un microcontrolador u ordenador.
En un desarrollo adicional particular, el circuito lógico del dispositivo de electroterapia indicado comprende una primera entrada de conmutación y una segunda entrada de conmutación, cada una de las cuales controla su propio interruptor y su puerta NOR común. De esta manera se pueden generar cuatro etapas de voltaje discretos diferentes con las dos entradas de conmutación.
De manera particularmente preferente, la fuente de voltaje controlada está configurada para emitir un voltaje máximo como primera etapa y la mitad del voltaje máximo como cuarta etapa. En este caso, una segunda etapa y una tercera etapa están esencialmente distribuidas por igual entre la primera etapa y la cuarta etapa.
Según un aspecto adicional de la invención, un programa de ordenador comprende medios del código del programa, para llevar a cabo todos los pasos del procedimiento indicado, cuando el programa de ordenador está en un dispositivo electrónico o en uno de los dispositivos indicados.
Según un aspecto adicional de la invención, los medios del código del programa están destinados específicamente a garantizar la configuración lógica correcta y la secuencia temporal necesaria del dispositivo de control.
De acuerdo con la invención, el dispositivo de electroterapia está diseñado como dispositivo portátil, también llamado "handheld".
Más preferentemente, el dispositivo de electroterapia, en particular configurado como un dispositivo portátil, puede estar diseñado para funcionar con batería, o con batería recargable.
Las propiedades, características y ventajas de esta invención descritas anteriormente, así como la manera en que se consiguen, se entenderán mejor con la siguiente descripción de los ejemplos de realización, que se explicarán con más detalle con la ayuda del dibujo. Se muestran en:
La Figura 1, una representación esquemática de un dispositivo de electroterapia,
la Figura 2, una representación esquemática de una fuente de voltaje controlada del dispositivo de electroterapia de la Figura 1,
la Figura 3, una representación esquemática de un amplificador de corriente controlado del dispositivo de electroterapia de la Figura 1, y
la Figura 4, una representación esquemática de un circuito de amortiguación del dispositivo de electroterapia de la Figura 1.
En las figuras, los mismos elementos técnicos reciben los mismos números de referencia y se describen sólo una vez. Las figuras son puramente esquemáticas y, sobre todo, no reflejan las relaciones geométricas reales.
Se hace referencia a la Figura 1, que muestra una representación esquemática de un dispositivo de electroterapia 2 para introducir un impulso eléctrico de terapia 4 en la piel de un paciente, no representado. El pulso de terapia 4 se emite en forma de un campo eléctrico, como se indica en la Figura 1 mediante sus líneas de campo.
Para generar el pulso de terapia 4 en forma de campo eléctrico, el dispositivo de electroterapia 2 comprende una fuente de pulso 6 para emitir un voltaje de pulso 8. En la presente realización, la fuente de pulso 6 comprende un circuito oscilante, que consta de un condensador de salida 10 que emite el pulso de terapia 4 y un transformador 12 que se forma en una bobina secundaria 16 conectada al condensador de salida 10 y una bobina primaria 14 que alimenta la bobina secundaria 16. El condensador de salida 10 puede tener básicamente cualquier diseño, pero en la presente realización está formado por dos electrodos 18, dispuestos concéntricamente entre sí.
En el transformador 12, la bobina secundaria 16 se carga a través de la bobina primaria 14, por lo que la bobina secundaria 16, como parte del circuito oscilante, se denomina a continuación bobina del circuito oscilante 16, y la bobina primaria 14 se denomina bobina de carga 14, que carga la bobina del circuito oscilante 16.
Para utilizar el dispositivo de electroterapia 2, el condensador de salida 10 se aplica sobre la piel del paciente. A continuación, la bobina del circuito oscilante 16 se carga magnéticamente mediante la alimentación de la bobina de carga 14 con una corriente de carga 20. Al mismo tiempo, parte de la corriente de carga fluye a través de la bobina secundaria 16 hacia un electrodo 18a del condensador de salida 10 y hacia la piel del usuario/paciente. Esta corriente de carga 20, que se bifurca en la parte que magnetiza la bobina y la parte del paciente, se puede controlar en intensidad por primera vez, dentro del contexto de la presente invención.
Al interrumpir la corriente de carga 20, la bobina del circuito oscilante 16 se descarga a través del condensador de salida 10, que a su vez energiza el impulso de terapia 4 en forma de campo eléctrico.
El campo eléctrico del pulso de terapia 4 depende de la resistencia eléctrica de la piel del paciente en la que se aplica el condensador de salida 10. Cuanto mayor es la resistencia eléctrica de la piel del paciente, más fuerte es el campo eléctrico, porque la bobina del circuito oscilante 16 se esfuerza por reducir su campo magnético lo más rápido posible. Por lo tanto, se podría aplicar un campo eléctrico comparativamente grande como impulso de terapia 4 a pacientes con una resistencia eléctrica de la piel comparativamente alta, lo que puede resultar desagradable o incluso doloroso para el paciente.
Aunque a la bobina del circuito oscilante 16 se podría conectar un circuito de amortiguación 22, que amortigua el voltaje en la bobina del circuito oscilante 16 y, por lo tanto, el campo eléctrico del impulso de terapia 4, la acumulación inicialmente alta de voltaje en la bobina del circuito oscilante 16 sólo se puede, de esta manera, contrarrestar de manera limitada. Es cierto que mediante medidas adicionales en la bobina del circuito oscilante 16, como por ejemplo una modulación del voltaje en la bobina del circuito oscilante 16, se podrían intentar influir aún más en la evolución temporal del campo eléctrico del impulso de terapia 4. Sin embargo, todas estas medidas no son adecuadas para limitar la acumulación de voltaje inicialmente alta, debido a la reducción del campo magnético en la bobina del circuito oscilante 16.
En la presente realización se propone ajustar la corriente de carga 20 con un dispositivo de suministro de corriente 24.
De esta manera se puede controlar el nivel del campo magnético acumulado en la bobina del circuito oscilante 16 y también se puede controlar eficazmente el nivel del campo eléctrico del impulso de terapia 4 en la fase inicial.
El dispositivo de suministro de corriente 24 presenta una fuente de voltaje 26 de la que se puede tomar un voltaje de fuente 28. El voltaje de fuente 28 se transforma en un voltaje controlado 32, en un circuito de control de voltaje 30, que se puede comprobar mediante un dispositivo de medición de voltaje 34, configurado aquí como divisor de voltaje. La fuente de voltaje 26 forma, por lo tanto, junto con el circuito de control de voltaje 30, una fuente de voltaje controlada. Un amplificador de corriente 36 convierte finalmente la corriente de carga 20 del voltaje controlado 32. El dispositivo de suministro de corriente 24 comprende diodos de control 38, para evitar un retroceso de voltaje desde la bobina de carga 14, de regreso al resto del circuito.
El dispositivo de suministro de corriente 24 está controlado por un dispositivo de control 40, al cual se pueden conectar medios de entrada y de salida 42 para su funcionamiento. En la presente realización, el dispositivo de control 40 controla el circuito de control de voltaje 30 para generar el voltaje controlado 32 con una primera señal de control de voltaje 44 y una segunda señal de control de voltaje 46, de una manera que se describirá. El amplificador de corriente 36 se puede controlar a través del dispositivo de control 40 con una señal de conexión 48. Finalmente, el circuito de amortiguación 22 se puede controlar a través del dispositivo de control 40, con una primera señal de control de amortiguación 50 y una segunda señal de control de amortiguación 52.
Con referencia a la Figura 2, el circuito de control de voltaje 30 se describirá con más detalle a continuación.
Las dos señales de control de voltaje 44, 46 controlan cada una de ellas un interruptor de seguridad 53 compuesto por elementos de conmutación complementarios, que en la presente realización están diseñados como una conexión en serie de un transistor de efecto de campo del canal n 54 y un transistor de efecto de campo del canal p 56. La respectiva entrada de conmutación a la que se aplican las dos señales de control de voltaje 44, 46 está asegurada con una resistencia en serie 58.
Un potencial entre los elementos de conmutación complementarios del interruptor de seguridad 53 controlado por las señales de control de voltaje 44, 46 se utiliza para controlar un tercer interruptor de seguridad 53. De esta manera se crea una puerta NOR formada por tres transistores de efecto de campo del canal n 54 y un transistor de efecto de campo del canal p 56, que conmuta cuando ninguna de las dos señales de control de voltaje 44, 46 está conectada.
Cada interruptor de seguridad 53 puede cerrar individualmente una vía de corriente 60 entre el lado potencial del voltaje de fuente 28 y el lado potencial del voltaje controlado 32 que se va a generar. Además, cada vía de corriente 60 presenta un valor de resistencia diferente, lo que se indica en la Figura 2 mediante un número diferente de resistencias de control 62 conectadas en paralelo en las distintas vías de corriente 60. De esta manera, se pueden generar como un voltaje controlado 32, cuatro voltajes diferentes usando el circuito de control de voltaje 30.
El circuito de control de voltaje 30 también presenta resistencias protectoras 64 y capacitancias protectoras 66, que, sin embargo, no son necesarias para comprender la presente realización.
El voltaje controlado 32 emitido por el circuito de control de voltaje 30 finalmente se emite al amplificador de corriente 36, que a su vez genera la corriente de carga 20. El objetivo del amplificador de corriente 36 es generar rápidamente una corriente de salida que esté limitada por el circuito de control del voltaje 30 pero que sea lo más alta posible, como una corriente de carga 20.
En principio, para este fin se puede utilizar cualquier tipo de amplificador de corriente. En la presente realización, el amplificador de corriente 36 se realiza como un circuito Darlington complementario, es decir, como un llamado par Sziklai con un transistor bipolar PNP 70 controlado por un transistor bipolar NPN 68, por lo que el transistor bipolar NPN 68 para conectar el amplificador de corriente 36 está controlado por la señal de conexión 48 antes mencionada. El dimensionamiento de un circuito Darlington, ya sea complementario o con los mismos transistores, es conocido en sí. En el presente caso, la elección de transistores está funcionalmente justificada, como ya se desprende de la descripción anterior.
Durante el funcionamiento del dispositivo de suministro de corriente 24, el usuario configura primero las señales de control del voltaje 44, 46 usando el dispositivo de control 40, por ejemplo, a través de la interfaz de usuario 42, de tal manera que la bobina de carga 14 se carga con una corriente de carga 20, necesaria para un impulso de terapia deseado 4. La corriente de carga 20 se puede generar en cuatro etapas discretas usando las dos señales de control de voltaje 44, 46. Estas cuatro etapas se pueden distribuir según diferentes estrategias, por ejemplo, distribuyendo las etapas por igual entre el 50% y el 100% de la corriente de carga máxima que se puede generar. Por lo tanto, la primera etapa estaría a 3/6 de la corriente de carga máxima que se puede generar, la segunda etapa estaría a 4/6 de la corriente de carga máxima que se puede generar, la tercera etapa estaría a 5/6 de la corriente de carga máxima que se puede generar y la cuarta etapa estaría a 6/6 de la corriente de carga máxima que se puede generar. Expresados en porcentaje, estos son el 50% de la corriente de carga máxima que se puede generar, aproximadamente el 66% de la corriente de carga máxima que se puede generar, aproximadamente el 85% de la corriente de carga máxima que se puede generar y el 100% de la corriente de carga máxima que se puede generar.
Una vez que el usuario haya definido las señales de control del voltaje 44, 46 y ha ajustado en consecuencia el circuito de control del voltaje 30, la corriente de carga 20 se conecta mediante el amplificador de corriente 36, hasta que se haya cargada la bobina de carga 14. A continuación se desconecta la bobina de carga 14 y se genera el impulso de terapia 4 de la manera descrita anteriormente.
Éste se puede amortiguar opcionalmente mediante el circuito de amortiguación 22 conocido.
El circuito de amortiguación 22 de esta realización presenta resistencias de amortiguación 74, que están conectadas en paralelo a la bobina del circuito oscilante 16 y se pueden controlar individualmente a través de optoacopladores 72, que están desacoplados de la bobina del circuito oscilante 16 por medio de capacitancias del filtro de corriente continua 76 y amortiguan el voltaje 78 emitido por la bobina del circuito oscilante 16.
Claims (9)
1. Un dispositivo de electroterapia (2) como dispositivo portátil para introducir un impulso eléctrico de terapia (4) en la piel de un paciente, que comprende:
- un circuito oscilante con un condensador de salida (10) para introducir el impulso eléctrico de terapia (4) en la piel de un paciente, y una bobina del circuito oscilante (16) conectada al condensador de salida (10), - una bobina de carga (14) acoplada magnéticamente con la bobina del circuito oscilante (16), para cargar la bobina del circuito oscilante (16), y
- un dispositivo de suministro de corriente (24) para alimentar la bobina de carga (14) con una corriente de carga (20),
caracterizado por queel dispositivo de suministro de corriente (24) comprende medios de ajuste (30), con los que se puede ajustar la corriente de carga (20) en al menos tres, en particular al menos cuatro, niveles diferentes.
2. El dispositivo de electroterapia (2) según la reivindicación 1,caracterizado por queel dispositivo de suministro de corriente (24) comprende una fuente de voltaje controlada (26, 30), para emitir un voltaje controlado (32) y un amplificador de corriente (36), para emitir la corriente de carga (20) basándose en el voltaje controlado (32).
3. El dispositivo de electroterapia (2) según la reivindicación 2,caracterizado por queel amplificador de corriente (36) se puede conectar independientemente de la fuente de voltaje controlada (26, 30).
4. El dispositivo de electroterapia (2) según la reivindicación 2 o 3,caracterizado por queel amplificador de corriente (36) comprende dos transistores (68, 70), preferentemente complementarios, combinados para formar un circuito Darlington.
5. El dispositivo de electroterapia (2) según una de las reivindicaciones anteriores 2 a 4,caracterizado por quela fuente de voltaje controlada (26, 30) está dispuesta para generar el voltaje controlado (32) en etapas discretas.
6. El dispositivo de electroterapia (2) según la reivindicación 5,caracterizado por quela fuente de voltaje controlada (26, 30) comprende un circuito lógico (30) para generar las etapas discretas.
7. El dispositivo de electroterapia (2) según la reivindicación 6,caracterizado por queel circuito lógico (30) comprende una primera entrada de conmutación (44) y una segunda entrada de conmutación (46), cada una de las cuales controla un interruptor propio (53) y una puerta NOR común.
8. El dispositivo de electroterapia (2) según una de las reivindicaciones 5 a 7,caracterizado por quela fuente de voltaje controlada (26, 30) está dispuesta para emitir como primera etapa un voltaje máximo, y como cuarta etapa la mitad del voltaje máximo, y por lo que la segunda etapa y la tercera etapa están distribuidas sustancialmente por igual entre la primera etapa y la cuarta etapa.
9. El dispositivo de electroterapia según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende un dispositivo de control (40) para generar un impulso de terapia (4) con la bobina (16) y el circuito oscilante que contiene el condensador de salida (10), introduciendo el impulso de terapia (4) en la piel de un paciente, por lo que el dispositivo de control (40) está diseñado para:
- establecer una corriente de carga (20) en al menos uno de cuatro niveles diferentes,
- cargar la bobina (16) basándose en la corriente de carga, y
- descargar la bobina (16) a través del condensador de salida (10), para generar el impulso de terapia (4) en forma de un campo eléctrico.
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