HRP20211548A1 - Uređaj za liječenje organizma koji uključuje postupke kao što je liječenje elektro-analgezijom i/ili liječenje edema - Google Patents
Uređaj za liječenje organizma koji uključuje postupke kao što je liječenje elektro-analgezijom i/ili liječenje edema Download PDFInfo
- Publication number
- HRP20211548A1 HRP20211548A1 HRP20211548AA HRP20211548A HRP20211548A1 HR P20211548 A1 HRP20211548 A1 HR P20211548A1 HR P20211548A A HRP20211548A A HR P20211548AA HR P20211548 A HRP20211548 A HR P20211548A HR P20211548 A1 HRP20211548 A1 HR P20211548A1
- Authority
- HR
- Croatia
- Prior art keywords
- electrical signal
- peak value
- peak
- duration
- electrodes
- Prior art date
Links
- 206010030113 Oedema Diseases 0.000 title claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 title abstract 6
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims abstract description 43
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 12
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 11
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 6
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 30
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 20
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 20
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 17
- 208000002193 Pain Diseases 0.000 description 12
- 210000004126 nerve fiber Anatomy 0.000 description 12
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 11
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 10
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 6
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 6
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 description 6
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 5
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 5
- 230000000202 analgesic effect Effects 0.000 description 4
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 3
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 210000003722 extracellular fluid Anatomy 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004118 muscle contraction Effects 0.000 description 2
- 230000036640 muscle relaxation Effects 0.000 description 2
- 208000004296 neuralgia Diseases 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 2
- 230000002407 ATP formation Effects 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 208000007101 Muscle Cramp Diseases 0.000 description 1
- 206010036105 Polyneuropathy Diseases 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 208000005392 Spasm Diseases 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 230000000739 chaotic effect Effects 0.000 description 1
- -1 chloride (Cl-) ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000002934 diuretic Substances 0.000 description 1
- 230000001882 diuretic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000004064 dysfunction Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000007433 nerve pathway Effects 0.000 description 1
- 231100000957 no side effect Toxicity 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 230000037368 penetrate the skin Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000000554 physical therapy Methods 0.000 description 1
- 230000007824 polyneuropathy Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000012191 relaxation of muscle Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 229910000811 surgical stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 230000000451 tissue damage Effects 0.000 description 1
- 231100000827 tissue damage Toxicity 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
- 230000029663 wound healing Effects 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/02—Details
- A61N1/04—Electrodes
- A61N1/0404—Electrodes for external use
- A61N1/0408—Use-related aspects
- A61N1/0456—Specially adapted for transcutaneous electrical nerve stimulation [TENS]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/02—Details
- A61N1/04—Electrodes
- A61N1/0404—Electrodes for external use
- A61N1/0472—Structure-related aspects
- A61N1/0476—Array electrodes (including any electrode arrangement with more than one electrode for at least one of the polarities)
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/36014—External stimulators, e.g. with patch electrodes
- A61N1/36021—External stimulators, e.g. with patch electrodes for treatment of pain
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/36014—External stimulators, e.g. with patch electrodes
- A61N1/3603—Control systems
- A61N1/36034—Control systems specified by the stimulation parameters
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/323—Interference currents, i.e. treatment by several currents summed in the body
Abstract
Izum se odnosi na uređaj za liječenje organizma uključujući postupke kao što je liječenje elektro-analgezijom i liječenje edema (100). Uređaj (100) sadrži najmanje jedan par elektroda, od kojih svaka elektroda ima dodirnu površinu za kontakt s organizmom, strujni generator postavljen da dostavi električni signal kao izlaz pozitivnom i negativnom polu, i procesor (1) postavljen da upravlja električnim signalom. U upotrebi se električni signal predaje organizmu. Električni signal je karakteriziran periodom od 1ms do 10s, pri čemu električni signal sadrži unutar jednog perioda najmanje jednu pozitivnu i jednu negativnu vršnu vrijednost, koji ima trajanje pozitivne odnosno negativne vršne vrijednosti, pri čemu su trajanja vršnih vrijednosti kraća od 9µs, vršna jakost struje je najmanje 45mA, a pri čemu je ukupna snaga električnog signala manja od 75mW.The invention relates to a device for organism therapy comprising methods like electro-analgesic therapy and oedema therapy (100). The device (100) comprises at least one pair of electrodes, each electrode having a contact surface for contact with the organism, a current generator arranged to deliver an electrical signal as output to the positive and negative poles, and a processor (1) arranged to manage the electrical signal. In use, an electrical signal is transmitted to the body. The electrical signal is characterised by a period from 1 ms to 10 s, whereby the electrical signal comprises within one period at least one positive and one negative peak value, which has the duration of the positive or negative peak value, with the duration of the peak values being shorter than 9 µs, the peak current strength is at least 45 mA, and the total power of the electrical signal is less than 75 mW.
Description
Područje na koje se izum odnosi
Izum se odnosi na uređaj za liječenje organizma. Ovdje izloženi uređaj se može koristiti za tretmane kao što je liječenje elektro-analgezijom i liječenje edema. Primjena uređaja nije ograničena na bilo koji od gore navedenih tretmana.
Tehnički problem
Bol je neugodan osjećaj. Bol može biti povezana s postojećim ili mogućim oštećenjem tkiva. Bol je važno biološko svojstvo koje je ključno za život i prilagodbu na okolinu. Usprkos ovoj važnoj ulozi, ublažavanje boli je bio temeljni cilj medicine od samih začetaka medicinske profesije.
Prevladavajuća metoda kontroliranja boli je upotreba kemijskih proizvoda. Međutim, upotreba kemijskih proizvoda može uzrokovati nuspojave.
Poznato je, također, da se uplitanjem u normalnu funkciju živčanih puteva može ublažiti bol upotrebom električnih impulsa. Zapravo se pravilnom stimulacijom živaca pomoću električnih impulsa odgovarajućih karakteristika djelomično i barem privremeno može oporaviti funkcija živčanih vlakana pogođenih specifičnim bolestima poput nekih oblika poli neuropatije.
Nadalje je poznato da se kao rezultat fizičke bolesti ili traume može pojaviti abnormalno nakupljanje tekućine ispod kože ili u jednoj ili više tjelesnih šupljina. Edemi se uobičajeno liječe diuretskim postupcima, masažom i kemijskim proizvodima za unutarnju i vanjsku upotrebu. Drenaža prekomjernih intersticijskih tekućina je poželjna u liječenju edema.
Poznato je da se koristi dinamički inducirana mehanička drenaža poput vanjske masaže. Međutim, masaža se može pokazati pretjeranom i ponekad ne dopire dublje unutar zahvaćenih tkiva. Kod trauma je ponekad gotovo nemoguće primijeniti bilo koji oblik masaže. Druga poznata metoda uključuje statički induciranu mehaničku drenažu, kao na primjer, korištenje elastičnih zavoja.
Također je poznato da se učinak dublje i postepenije drenaže može postići korištenjem impulsa električne struje određenih svojstava kako bi se inducirale vrlo male kontrakcije i opuštanja mišićnog tkiva u i oko područja zahvaćenih edemom.
Nadalje je poznato da električni impulsi dovedeni na organizme mogu povećati proizvodnju ATP-a.
Cilj izuma je poboljšati uređaj i metodu korištenjem impulsa električne struje kako bi se poboljšalo ublažavanje boli i/ili liječenje edema.
Stanje tehnike
U stanju tehnike postoji veliki broj uređaja koji proizvode elektro-signale s namjenom reduciranja boli, npr. američki patent US6760627B2. U stanju tehnike poznati su TENS uređaji koji se koriste u fizikalnoj terapiji za oporavak mišića i tkiva kao i za smanjivanje bolova. Pretragom relevantnih baza patenata i prijava patenta izumitelj nije pronašao da bi postojao uređaj koji funkcionira na način kao što je opisano u ovome opisu izuma.
Izlaganje biti izuma
Ovdje izloženi uređaj za liječenje organizma koji uključuje postupke kao što je liječenje elektro-analgezijom i liječenje edema obuhvaća:
- najmanje jedan par elektroda, od kojih svaka elektroda
ima dodirnu površinu za kontakt s organizmom
- strujni generator podešen da daje električni signal kao izlaz pozitivnom polu i negativnom polu, pri čemu je par elektroda povezan s polovima, tako da se kada je uređaj u upotrebi električni signal preko dodirnih površina elektroda predaje organizmu,
- procesor postavljen da upravlja električnim signalom, pri čemu je električni signal karakteriziran periodom (T) u trajanju od 1ms do 10s, pri čemu električni signal sadrži unutar jednog perioda (T) najmanje jednu pozitivnu i jednu negativnu vršnu vrijednost koja ima trajanje pozitivne vršne vrijednosti odnosno trajanje negativne vršne vrijednosti, pri čemu su trajanja vršnih vrijednosti kraća od 9 µs, vršna jakost struje je 45 mA, i pri čemu je ukupna snaga električnog signala manja od 75 mW.
Ovaj izum uključuje, između ostalog, i uređaj za indukciju elektro-analgezije, koji u primjeni pokazuje očite pozitivne učinke u liječenju edema i koji koristi složene valne oblike određenih električnih svojstava. Izlazi električni signal se primjenjuje na tretirani dio tijela tako da se dodirne površine elektroda stavljaju u električni kontakt s pacijentovim tijelom na suprotne strane tretiranog dijela tijela.
Teorija koja bi pojasnila elektro-analgetski učinak određenih složenih valnih oblika koji se primjenjuju na tretirani dio tijela nije u potpunosti razjašnjena. Međutim, vjeruje se da kada električni impulsi određenih električnih svojstava prolaze blizu živčanih vlakana zahvaćenih bolom, oni induciraju kretanje natrijevih(Na+) i kloridnih (Cl-) iona u izvanstaničnim tekućinama koje okružuju živac. Kretanje Na+ i Cl- iona rezultira redistribucijom koncentracije iona oko živčanog vlakna, koja direktno utječe na način prenošenja živčanih signala duž živčanog vlakna.
Električni signali koji sadržavaju impulse mogu se koristiti za induciranje povećane slučajnosti u distribuciji iona oko živčanog vlakna pri čemu se u električne impulse uvodi određena količina šuma pri čemu se električni impulsi prenose duž živčanog vlakna, pa bi se moglo reći da je izvorna informacija električnog živčanog signala prikrivena šumom.
Također, smatra se da je pozitivan učinak ovdje izloženog uređaja na edeme uzrokovan induciranjem vrlo malih kontrakcija i opuštanja u okolnom mišićnom tkivu. Smatra se da te vrlo male mišićne kontrakcije i opuštanja uzrokuju povećanu drenažu tekućine iz okolnog tkiva, što stvara pozitivan učinak na tretirane edeme.
Slika 1. prikazuje različite valne oblike koje stvara uređaj kako bi izazvao elektro-analgetski učinak. Amplituda prikazanih valnih oblika na slici 1. je električna struja izlaza iz uređaja izloženog u ovome izumu.
Slika 1A. prikazuje valni oblik signala električne struje izmjeničnog polariteta koji će se koristiti u elektro-analgetskom uređaju. Na slici 1A. je trajanje vršne vrijednosti svakog pojedinog električnog impulsa/vršne vrijednosti tp isto kao i trajanje pauze između dva izmjenična impulsa tpp i trajanja pauze tpau. Ciklus se formira između početka prve vršne vrijednosti i završava nakon negativne vršne vrijednosti (tp + tpp + tp). Ciklus zajedno s tpau tvori period T.
Radi lakšeg razumijevanja biti izuma, tretirani dio tijela smatra se u potpunosti električno otpornim opterećenjem, iako je u stvarnosti nelinearan i ima reaktivne komponente zbog kojih vrijeme rasta i pada signala postaje konačno.
Na primjer, ako električni impulsi prikazani na slici 1A. imaju sljedeće parametre:
f = 50 Hz (tp = 9 µs, tpp = tp, tpau = 19,973 ms), I = 50 mA, Rload = 2000 Ω tada je ukupna količina koju tretirani dio tijela apsorbira po paru izmjeničnih impulsa jednaka
Q = I2 x R x (tp x 2) = 90 µJ
Iz gornje se formule može izračunati da je stopa apsorpcije energije tretiranog dijela tijela jednaka
W= Q x f = 4,5 mJ/s
Poboljšani rezultati se dobivaju kada je trajanje svakog električnog impulsa znatno skraćeno i kada se amplituda signala u skladu s time poveća kako bi se zadržala stopa apsorpcije ukupne energije na istoj vrijednosti, tada elektro-analgetski učinak postaje izraženiji i učinci ublažavanja boli nakon tretmana traju duže. Slika 1B. prikazuje valni oblik signala, koji je rezultat modificirajućeg valnog oblika signala prikazanog na slici 1A. na opisani način.
Na primjer, ako signal sa skraćenim trajanjem i povećanom amplitudom prikazanom na slici 1B. treba imati ukupnu količinu apsorbirane energije jednaku signalu prikazanom na slici 1A., parametre koji su korišteni u prethodnom primjeru treba ispraviti sljedećim vrijednostima: f = 50 Hz (tp = 5 µs, tpp = 20 µs , tpau = 19,97 ms), I = 67 mA, Rload = 2000 Ω tada je ukupna količina energije koju apsorbira tretirani dio tijela po svakom paru izmjeničnih impulsa jednaka
Q = I2 x R x (tp x 2) = 90 µJ
Iz gornje formule može se izračunati da je stopa apsorpcije energije tretiranog dijela tijela jednaka
W = Q x f = 4,5 mJ/s
Električni signal prikazan na 1C. rezultira elektro-analgetskim učincima koji su još izraženiji, dok razina apsorpcije ukupne energije ostaje nepromijenjena. Opisana modifikacija valnog oblika signala se postiže skraćivanjem pauze tpp između dvije izmjenične vršne vrijednosti jednog ciklusa tcyc uz održavanje frekvencije.
Zapravo je elektro-analgetski učinak najizraženiji kada je pauza tpp skraćena skoro do nule što je prije moguće kao što je prikazano na slici 1D.
Mora se primijetiti da su prikazani valni oblici na svim slikama idealizirani jer će u stvarnosti različite električno reaktivne komponente, kao na primjer induktivitet izlaza, donekle iskriviti valne oblike. Konkretno, vrijeme rasta i vrijeme pada električnih impulsa su u stvarnosti konačni isto kao i pauza tpp.
Daljnje poboljšanje elektro-analgetskog učinka postignuto je dodavanjem određene amplitude oscilacija svakoj vršnoj vrijednosti električnog signala prikazanoj na slici 2A. kako bi se povećala razina slučajnih kretanja iona oko tretiranog živca, što uzrokuje stvaranje više šumova kako bi se poboljšalo maskiranje električnih živčanih signala boli.
Amplitudna varijanca svakog impulsa može biti periodična ili aperiodična sa stalnom ili varijabilnom razinom amplitude.
Slika 2C. prikazuje električne impulse s periodičkom amplitudom oscilacija, za koje se ispostavilo da imaju dugotrajniji analgetski učinak nakon tretmana. Slika 2C. prikazuje opisani složeni valni oblik signala s uvedenom periodičkom amplitudom oscilacija.
Slučajnost dodana kretanju iona može se postići korištenjem aperiodičke amplitudne varijance električnih impulsa kao što je prikazano na slici 3C. Slika 3. prikazuje dodavanje aperiodičke amplitudne varijance električnim impulsima pomoću izvora signala bijelog šuma za moduliranje amplitude signala. Utvrđeno je da će uvođenje aperiodičke amplitude oscilacija električnih impulsa imati dugotrajniji elektro-analgetski učinak u usporedbi s periodičkom amplitudom oscilacija prikazanom na slici 2C.
Periodičko mijenjanje amplitude signala električnog signala u vremenu, na primjer oblikovanje ovojnice sinusnog vala, rezultira vidljivim pozitivnim učinkom na brzinu oporavka zahvaćenog/zahvaćenih edema. Slika 11. prikazuje električne impulse čije amplitude variraju u vremenskoj domeni koju proizvodi uređaj. Na primjer, slika 11. predstavlja signal prikazan na slici 1D. s amplitudom koja varira u vremenskoj domeni, ali valni oblici signala prikazani na slikama 2C. i 3C. mogu se također modificirati na opisani način.
Iako teorija o učinku opisanog valnog oblika električnog signala na edemima nije dobro poznata, vjeruje se da svaki električni impuls primijenjen na intrakorporalnim tkivima uzrokuje vrlo male kontrakcije i opuštanja u okolnom mišićnom tkivu. Vjeruje se da te vrlo male mišićne kontrakcije i opuštanja uzrokuju određenu količinu drenaže tekućine iz okolnog tkiva, što stvara opisane pozitivne učinke na edeme. Također se vjeruje da se variranjem amplitude valnih oblika uređaja dolazi do odgovarajuće varijacije u snazi kontrakcija i opuštanja mišićnog tkiva, što je uzrok dodatnog pozitivnog učinka na edeme osiguravajući postepeniju drenažu tekućina okolnih tkiva.
Električni signali se uobičajeno primjenjuju na tretirano područje organizma pomoću dvije elektrode niskog otpora, čije dodirne površine su smještene na koži pacijenta. Poželjno je da su dodirne površine para elektroda smještene na suprotne strane područja koje će se tretirati. Poželjno je da neto količina kretanja iona u takvom rasporedu bude nula jer se električni impulsi suprotnog polariteta neprestano izmjenjuju.
Kratki opis crteža
Upućuje se na crteže koji prikazuju izvedbe izuma. Međutim, izum nije ograničen samo na prikazane izvedbe.
Slika 1.A. Prikaz izlaznog električnog signala prema jednoj mogućoj izvedbi izuma
Slika 1.B. Prikaz izlaznog električnog signala prema drugoj mogućoj izvedbi izuma
Slika 1.C. Prikaz izlaznog električnog signala prema trećoj mogućoj izvedbi izuma
Slika 1.D. Prikaz izlaznog električnog signala prema četvrtoj mogućoj izvedbi izuma
Slika 2.A. Prikaz izlaznog električnog signala prema daljnjoj mogućoj izvedbi izuma
Slika 2.B. Prikaz izlaznog električnog signala prema drugoj daljnjoj mogućoj izvedbi izuma
Slika 2.C. Prikaz izlaznog električnog signala prema trećoj daljnjoj mogućoj izvedbi izuma
Slika 3. Prikaz dodavanja aperiodičke amplitudne varijance električnim impulsima pomoću izvora signala bijelog šuma za moduliranje amplitude signala
Slika 4. Prikaz izlaznih električnih signala za tri kanala prema jednoj izvedbi izuma
Slika 5. Prikaz izlaznih električnih signala za tri kanala prema jednoj drugoj izvedbi izuma
Slika 6. Shematski prikaz jedne izvedbe uređaja za liječenje organizma koji uključujući postupke kao što je liječenje elektro-analgezijom i liječenje edema
Slika 7. Shematski prikaz jedne druge izvedbe uređaja za liječenje organizma koji uključujući postupke kao što je liječenje elektro-analgezijom i liječenje edema
Slika 8. Prikaz uređaja za liječenje organizma koji uključujući postupke kao što je liječenje elektro-analgezijom i liječenje edema u upotrebi s jednim parom elektroda
Slika 9. Prikaz uređaja za liječenje organizma koji uključujući postupke kao što je liječenje elektro-analgezijom i liječenje edema u upotrebi s tri para elektroda
Slika 10. Shematski prikaz uređaja za liječenje organizma koji uključujući postupke kao što je liječenje elektro-analgezijom i liječenje edema s tri para elektroda
Slika 11. Prikaz izlaznog električnog signala prema idućoj daljnjoj mogućoj izvedbi izuma
Detaljan opis najmanje jednog od načina ostvarivanja izuma
Ovaj izum u biti predstavlja poboljšani uređaj za liječenje organizma koji uključujući postupke kao što je liječenje elektro-analgezijom i liječenje edema 100. Ovdje izloženi uređaj sadržava najmanje jedan par elektroda, a svaka elektroda ima dodirnu površinu za kontakt s organizmom. Dodirna površina se može montirati, postaviti ili držati uz područje organizma koje će se tretirati. Pri korištenju uređaja, dodirne površine pozicionirane na suprotne strane područja organizma koje će se tretirati.
U standardnoj izvedbi ovaj uređaj sadržava generator struje podešen da daje električni signal kao izlaz pozitivnom i negativnom polu elektroda. Strujni generator može biti bilo koji izvor koji daje električnu energiju kao što je baterija ili izvor istosmjerne struje. Par elektroda je električno povezan s polovima tako da, dok su u upotrebi, električni signal se preko dodirnih površina predaje organizmu.
Nadalje, ovaj uređaj sadržava procesor s namjenom kontrole izlaznog električnog signala. Procesor je programiran da konfigurira postavke izlaznog električnog signala.
U jednoj izvedbi izlazni električni signal koji konfigurira procesor karakteriziran je periodom (T) od 1ms do 10s, pri čemu električni signal sadržava unutar jednog perioda (T) najmanje jednu pozitivnu i jedan negativnu vršnu vrijednost, odnosno ima trajanje pozitivne vršne vrijednosti i trajanje negativne vršne vrijednosti, pri čemu je trajanje vršnih vrijednosti kraće od 9 µs. Poboljšani učinci primjene ovog uređaja se dobivaju kada je trajanje vršnih vrijednosti kraće od 9 µs jer kada vršne vrijednosti traju kraće, takvi električni signali imaju izraženiji i duži elektro-analgetski učinak na organizam.
U jednoj izvedbi vršna jakost struje iznosi najmanje 45 mA, a pri čemu je ukupna snaga električnog signala manja od 75 mW. Otkriveno je i da su donekle prisutni i izraženiji učinci na edeme. Objašnjenje tome se može pronaći u smanjenoj propusnosti edema. Kraće trajanje vršne vrijednosti također poboljšava rezultate koji se odnose na zacjeljivanje rana. Kraće trajanje vršne vrijednosti potiče ili zamjenjuje vlastite tjelesne signale organizma.
Treba imati na umu da je veći dio trajanja pojedinačnog perioda izlazni nivo električnog signala zanemariv, gotovo jednak nuli. Trajanje električnog signala unutar jednog perioda blizu nuli (dakle kada je zanemarivi izlazni nivo) bit će označeno kao tpau.
U jednoj izvedbi je trajanje vršne vrijednosti kraće od 6 µs. Trajanje vršne vrijednosti koje je kraće od 6µs daje bolje rezultate nego uređaji pronađeni u stanju tehnike. Električni impulsi kraći od 6 µs prodiru u kožu organizma i moguće objašnjenje bi moglo biti to, da su takvi impulsi sposobni probiti već oštećene stanične stijenke. Nadalje vršna vrijednost kraća od 6 µs može barem djelomično ukloniti patogene.
U jednoj drugoj izvedbi je vršna jakost struje najmanje 65 mA, poželjno najmanje 95 mA.
U nekim drugim izvedbama su moguće vršne jakosti struje do 500 mA. Vršnu jakost struje u domeni od 100 mA do 500 mA je poželjno kombinirati s trajanjem vršne vrijednosti između 100ns i 3 µs. Najbolji rezultati postignuti su s vršnim jakostima struje u domeni od 150 mA do 400 mA u kombinaciji sa trajanjima vršnih vrijednosti u domeni između 150ns i 1 µs.
U daljnjoj izvedbi jedna vršna vrijednost ima energiju od najviše 1,5 mJ, po mogućnosti najviše 1 mJ. U izvedbi koja kombinira vršni napon/jakost struje i vršnu energiju dobiveni su poboljšani rezultati analgetskog učinka. Snage koje se predaju putem elektroda po impulsu iznosi najviše 50 mW, po mogućnosti najviše 25 mW. S nižom razinom snage povećava se razina ugodnosti za organizam. Poželjno je da se snaga u rasponu od 1 mW do 30 mW kombinira sa trajanjima vršnih vrijednosti u rasponu od 100 ns do 3 µs.
Uobičajeno trajanje perioda (koji sadrži jednu pozitivnu vršnu vrijednost i jednu negativnu) je između 1ms i 10s (0.1 – 1000Hz). Poželjno je da je period između 10ms i 1s.
Struji generator može davati bilo istosmjernu struju bilo izmjeničnu struju. Vršne vrijednosti unutar pojedinog perioda razdvojene su barem vremenom razdvajanja vršnih vrijednosti tpp, pri čemu je vrijeme razdvajanja vršnih vrijednosti tpp kraće nego trajanje vršnih vrijednosti. Utvrđeno je da je učinak elektro-analgezije najizraženiji kada je vrijeme razdvajanja vršnih vrijednosti smanjeno. Kraći interval između vršnih vrijednosti rezultira zdravijom stanicom jer pruža minimalni napon za stanicu poboljšavajući transportni proces između stanica.
U jednoj izvedbi ovdje izloženi uređaj može obuhvaćati više parova elektroda, a svaka elektroda ima dodirne površine za kontakt s organizmom. U toj izvedbi je omogućeno da se kontakt s područjem organizma koje treba tretirati može uspostaviti na različitim lokacijama. Zapravo, kada su u upotrebi se dodirne površine elektroda mogu pozicionirati/držati/montirati oko područja koje će se tretirati.
U jednoj primjeni generirani električni signali na svakom paru elektroda mogu imati sličan period, s time da su fazno pomaknuti. Fazni pomak rezultira induciranim kretanjem iona unutar organizma. To dovodi do daljnjeg poboljšanja rezultata analgetskog liječenja.
U idućoj izvedbi je moguće koristiti N parova elektroda. Korištenje 3 para elektroda se pokazalo jako dobrim, jer omogućava pozicioniranje/montiranje/držanje dodirnih površina oko područja koje će se tretirati postavljeno na otprilike 2pi/N oko tog područja.
U jednoj izvedbi je fazni pomak takav da vršna vrijednost u električnom signalu u elektrodama prvog para iznosi najmanje 70% svog trajanja kada započne vršna vrijednost u električnom signalu u elektrodama drugog para. To dodatno poboljšava inducirano kretanje iona u organizmu, ako su dodirne površine prvog i nekog drugog para elektroda pozicionirane/držane/montirane jedna blizu druge na području koje treba tretirati.
U jednoj daljnjoj izvedbi ovdje izloženi uređaj sadržava i odgovarajuće sučelje povezano s procesorom, pri čemu sučelje sadržava ulazni uređaj za prilagodbu energije električnog signala, dok pak procesor sadržava limitator za ograničavanje povećanja energije električnog signala do granične vrijednosti. Sučelje omogućuje operateru da konfigurira električni signal. Jedan od parametara pod kontrolom operatera je i količina energije u pojedinoj vršnoj vrijednosti i/ili ukupna isporučena struja. Kako bi nagli porast energije ili struje na koži organizma mogao inducirati bol, brzina povećanja ograničena je na određeni prag. Prag može biti dostupan procesoru iz ROM memorije. Moguća je takva izvedba da procesor kontrolira električni signal tako da se energija/snaga povećava s maksimalno određenom količinom u sekundi (= izvedba praga).
U daljnjoj izvedbi ljudsko sučelje može sadržavati ulazni uređaj za prilagodbu trajanja vršne vrijednosti (ili najviše amplitude struje) električnog signala, pri čemu procesor sadržava pretvarač koji omogućava da energija vršne vrijednosti ostane u osnovi jednako neovisna o prilagodbi trajanja vršne vrijednosti (ili najviše amplitude struje). Otkriveno je da senzacije i osjet na uspostavljenoj razini udobnosti za pojedinačnog pacijenta ostaju isti čak i kada se primjenjuje znatno viša amplituda struje ako je trajanje svake pojedine vršne vrijednosti u skladu s time skraćeno kako bi stopa apsorpcije energije ostala nepromijenjena.
U jednoj drugoj izvedbi je barem jedna vršna vrijednost električnog signala modulirana pomoću modulacijskog signala. Dodavanjem dodatne modulacije vršnom signalu dobiveni su daljnji poboljšani rezultati. Dodavanjem određene amplitude oscilacija svakom električnom impulsu podiže se razina nasumičnih ionskih kretanja oko tretiranog živca, što uzrokuje stvaranje više šuma kako bi se poboljšalo maskiranje električnih živčanih signala boli. Amplitudna varijanca svakog impulsa može biti periodička ili aperiodička sa stalnom ili promjenjivom razinom amplitude. Modulacijski signal može biti periodički signal. To omogućuje dodavanje periodičkog signala vršnom signalu. Dodane periodičke amplitude oscilacija rezultiraju dugotrajnijim analgetskim učinkom nakon tretmana.
U daljnjoj izvedbi modulacijski signal je signal sa šumom, po mogućnosti šum je bijeli šum, koji se, na primjer, dobiva iz izvora bijelog šuma. Ova izvedba rezultira dodanom slučajnošću kretanjima iona postignutu korištenjem aperiodičke amplitudne varijance električnih impulsa. Električni impulsi su modulirani korištenjem izvora bijelog šuma. Utvrđeno je da će uvođenje aperiodičke amplitude oscilacija električnog impulsa uzrokovati dugotrajniji elektro-analgetski učinak čak i u usporedbi s periodičkom amplitudom oscilacija.
Da bi se omogućila modulacija, ovdje izloženi uređaj, nadalje, sadržava barem jedan modulator. U idućoj izvedbi ovdje opisani uređaj sadržava barem jednu, po mogućnosti, barem dvije elektroničke preklopke kojima upravlja procesor. Svaka od elektroničkih preklopki može omogućiti paljenje i gašenje električnog signala. Prekidač se može koristiti za konfiguriranje trajanja vršne vrijednosti. Kombinacija dva prekidača može se koristiti za mijenjanje polariteta i time omogućiti dobivanje pozitivne i negativne vršne vrijednosti. Kao elektronička preklopka se koristi MOSFET.
U idućoj izvedbi uređaj sadržava najmanje jedan kondenzator. Kondenzator može skupiti naboj koji će izlaziti kao vršni signal preko polova do elektroda/dodirnih površina.
Primjena ovog uređaja obuhvaća distribuciju električnog signala dodirnim površinama jednog para elektroda pri čemu su dodirne površine montirane nasuprot područja organizma koje će se tretirati; električni signal karakteriziran je periodom (T) od 1ms do 10s, pri čemu električni signal sadržava unutar jednog perioda barem jednu pozitivnu vršnu vrijednost i sljedeću negativnu vršnu vrijednost, koji ima trajanje pozitivne vršne vrijednosti i trajanje negativne vršne vrijednosti, pri čemu su trajanja vršnih vrijednosti kraća od 9 µs i pri čemu je ukupna snaga električnog signala manja od 75 mW.
Električni signal se predaje organizmu preko dodirnih površina. Dvije dodirne površine se, po mogućnosti, nalaze/su pozicionirane/drže se na suprotnim stranama područja koje će se tretirati. U nekoj drugoj primjeni je moguće montiranje/pozicioniranje/držanje najmanje tri para dodirnih površina (elektroda) oko područja koje će se tretirati. Fazno pomaknuti električni signali se dostavljaju parovima dodirnih površina što omogućava induciranje kretanja iona u tretiranom području organizma.
Izvedba uređaja s dvije elektrode prikazana je na slici 8.
Preporučeni način primjene uređaja je taj da operater postavi dodirne površine (100,101) elektroda (13,14) na područje 20 koje obuhvaća dio koji će se tretirati 21. Uobičajeno postavljanje elektroda bilo bi bočno na suprotne strane tretiranog živčanog vlakna ili edema kako je prikazano na slikama 8. i 9.
Treba izbjegavati postavljanje s prednje i stražnje strane gornjeg dijela prsnog koša, s prednje strane vrata i transkranijalno postavljanje kako bi se spriječile moguće nuspojave ili grčevi u tim vitalnim područjima. Ljudi koji maju elektrostimulatore srca (pacemaker) i slična umjetna pomagala na električnoj bazi ne smiju se tretirati kako bi se izbjegao rizik od disfunkcije sredstava zdravstvene pomoći.
Dobar električni kontakt između elektroda niskog električnog otpora i kože treba osigurati korištenjem tekstila natopljenog u slanu otopinu provodljivog gela.
Slika 8. prikazuje primjenu uređaja pri čemu izlaz 10 ima dva pola (102,103). Prikladni visokofrekventni električni vodič 12 povezuje polove (102,103) s elektrodama niskog električnog otpora 13 i 14. Elektrode 13 i 14 su po mogućnosti napravljene od kirurškog čelika kako bi smanjile elektrokemijsko djelovanje metala i kože pacijenta i promjera su između 30 i 50 mm, ali nisu ograničene na taj materijal i promjer. Dodirne površine elektroda 13 i 14 smještene su na kožu 19 na suprotnim položajima oko tretiranog dijela tijela i bočno od živčanog vlakna 21, iako su drugi položaji elektroda mogući, ovisno o određenom slučaju koji će se tretirati uređajem.
Bilo koji od električnih signala prikazanih na slikama 1A., 1B., 1C., 1D., 2C. i 3C. mogu se primijeniti na elektrodama 13 i 14, što uzrokuje kretanje iona u tretiranom tkivu, a posebno oko živčanog vlakna 21. Kretanje iona inducirano opisanom primjenom izlaznog signala je uglavnom linearno s neto kretanjem blizu nule, osim za određenu količinu nasumičnog kaotičnog kretanja uzrokovanog nepravilnostima ionske koncentracije u tretiranom tkivu 20.
Prema poželjnijoj izvedbi može se inducirati rotacijsko kretanje iona oko živčanog vlakna, što rezultira većim brojem iona oko tretiranog živčanog vlakna pod utjecajem električnih impulsa uređaja, što ga čini učinkovitijim.
Na slici 9. je prikazan uređaj prema izumu koji ima 3 seta polova (102,103,104,105,106,107) predviđena u tri kanala CH1, CH2, CH3. Kanali isporučuju električni signal kao što je prikazano na slici 4.
Izlazi 10 strujnog/strujnih generatora su povezani visokofrekventnim električnim vodičima 12 sa šest elektroda niskog otpora 13, 14, 15, 16, 17 i 18. Dodirne površine elektroda su jednako smještene na kožu 19, ovdje radijalno, oko tretiranog dijela tijela sa znatnim odvajanjem od 60°. Svaki par elektroda 13 i 14, 15 i 16, 17 i 18 je smješten na suprotne strane tretiranog dijela tijela, a svaki je par postavljen na način da su isti izlazni električni kabli 12 iz sva tri identična izlaza 10 smješteni jedan pored drugoga (102,104,106, odnosno 103, 105, 107).
Izlazni signali iz tri identična izlaza 10 su sinkronizirani na način prikazan na slici 4. kako bi proizveli rotacijsko kretanje iona u tretiranom tkivu 20 oko živčanog vlakna 21.
Slika 4. prikazuje prvi kanal CH1 koji pokazuje pozitivnu vršnu vrijednost. Kada više od 50% tp ove vršne vrijednosti prođe, formira se sljedeća pozitivna vršna vrijednost kao izlaz na kanalu CH2. Poželjno je da se druga vršna vrijednost formira nakon što prođe 70% prve vršne vrijednosti. Treća pozitivna vršna vrijednost na kanalu CH3 se formira nakon sličnog vremenskog razdoblja.
Negativna vršna vrijednost se formira kao električni signal na kanalu CH1 dok traje pozitivna vršna vrijednost na kanalu CH3. Sljedeće negativne vršne vrijednosti se formiraju nakon toga na CH2 i CH3.
Očito je da, ako se koristi N parova elektroda, može se koristiti N sinkroniziranih signala sa sličnim postavkama kao na slici 4.
Kretanje iona inducirano opisanom primjenom triju sinkroniziranih izlaznih signala je većinom rotacijsko s neto kretanjem iona u smjeru kazaljke na satu (CW) ili smjeru suprotnom od kazaljke na satu (CCW) ukoliko je sinkronizacija izvršena na način prikazan na slici 4. Međutim, ako se smjer rotacije periodično mijenja, tada je neto kretanje iona blizu nule.
Izvedba uređaja koja koristi izvedbu električnih signala kao što je prikazano na slici 4. prikazana je na slici 10.
Tri izlaza (1010, 1020, 1030), kanali CH1, CH2, CH3 se kontroliraju ili nadziru pomoću središnje procesorske jedinice 1 koja je postavljena da sinkronizira tri izlaza na način prikazan na slici 4. Korisničko sučelje 2 je realizirano ili u obliku elektronskog indikatora s prikladnim ulaznim uređajem poput tipkovnice ili može biti u obliku grafičkog korisničkog sučelja na osobnom računalu povezan vodom 78 sa središnjom procesorskom jedinicom 1 pomoću digitalne podatkovne veze. Tri sinkronizirana izlazna signala se tada primjenjuju na tretirani dio pacijenta 11 rasporedom elektroda kako je prikazano na slici 9.
Mora se napomenuti da se svi prethodno opisani valni oblici prikazani na slikama 1C., 1D., 2C., 3C. i 11. mogu kombinirati na prije opisani način sinkronizacije kako bi inducirali rotacijsko kretanje izvanstaničnih iona u tretiranom tkivu. Primjer složenog valnog oblika kojeg koristi izumljeni uređaj je prikazan na slici 5. Složeni valni oblici prikazani na slici 5. su rezultat kombiniranja tri različita tipa signalnih valnih oblika prikazanih na slici 2C. Signali su sinkronizirani na način prikazan na slici 4., a njihova amplituda periodično varira na način prikazan na slici 11. Otkriveno je da signalni valni oblici prikazani na slici 5. imaju najizraženiji elektro-analgetski učinak kao i najizraženije pozitivne učinke na edeme na način prethodno opisan u ovom izumu.
Nakon što su elektrode postavljene kao na slici 8. ili 9. operater započinje liječenje i prilagođava trajanje impulsa tp, trajanje pauze tpp, frekvenciju i amplitudu izlaznog signala pomoću korisničkog sučelja 2. Frekvencija koju je postavio operater se postiže pomoću središnje procesorske jedinice 1 koja pravilno podešava tpau i koja automatski izračunava potrebne prilagodbe.
Središnja procesorska jedinica 1 je postavljena da postupno konfigurira izlaz električnog signala 10 kako bi spriječila nenamjernu iznenadnu promjenu izlaznih parametara od strane operatera. Procesor 1 sadržava limitator koji ograničava količinu promjena. U jednoj izvedbi limitator sadržava graničnu vrijednost, na primjer „1 MJ u 10 sekundi”, što će učinkovito ograničiti porast energije na 1 MJ svakih 10 sekundi, čak i ako operater unese veći porast preko korisničkog sučelja.
U praksi signalni valni oblik prilagođava operatera na način da stvara blage osjećaje na tretiranom dijelu tijela, ali ugodne za pacijenta. Jednom kad se utvrde optimalni parametri, automatski započinje mjerenje vremenskog trajanja tretmana i na kraju vremenskog perioda kojeg postavlja operater središnja procesorska jedinica 1 isključuje izlaz 10.
Tretmani obično traju između 5 i 20 minuta, a pozitivni učinci uređaja su trenutačni i očiti, iako je ponekad potrebno nekoliko tretmana kako bi se postigao dugoročni učinak.
Tijekom trajanja tretmana središnja procesorska jedinica 1 neprestano mjeri i izračunava postotak varijacija električnih parametara izlaza 10. Ako bilo koja od nadziranih vrijednosti varira više od 5 do 10% od vrijednosti koje je postavio operater, središnja procesorska jedinica 1 odmah gasi uređaj kako bi osigurala sigurnost i udobnost pacijenta.
Središnja procesorska jedinica 1 također stalno izračunava izlaznu energiju uređaja i ako premaši unaprijed programiranu apsolutnu vrijednost, odmah gasi izlaz 10 kako bi osigurala sigurnost i udobnost pacijenta.
Središnja procesorska jedinica 1 također stalno provjerava svoju vlastitu pouzdanost i ako se otkrije pogreška, odmah gasi izlaz 10 kako bi osigurala sigurnost i udobnost pacijenta. Kada se slijedila opisana procedura rada inovativnog uređaja i apsolutna granica stope apsorpcije energije se nije premašila, nikada nije bilo zabilježenih nuspojava i neugoda.
Primjer izvedbe uređaja u skladu s ovim izumom je shematski prikazan na slici 6. Rad uređaja nadzire i kontrolira digitalna središnja procesorska jedinica 1. U slučaju da bilo koji od nadziranih parametara premaši unaprijed programiranu vrijednost, središnja procesorska jedinica 1 gasi uređaj.
Međutim, rad uređaja nije ograničen na digitalnu kontrolu i može se postići bilo kojom drugom metodom elektroničkog upravljanja. Središnja procesorska jedinica 1 koja se koristi u poželjnoj izvedbi uređaja je mikrokontroler ili FPGA, no umjesto njih može se koristiti bilo koji odgovarajući programabilni digitalni elektronički uređaj. Interakcija s operaterom se postiže pomoću korisničkog sučelja 2 koje može biti ili u obliku elektroničkog indikatora s odgovarajućim ulaznim uređajem poput tipkovnice, dodirnog ekrana, okretnog digitalnog enkodera ili u obliku grafičkog korisničkog sučelja na osobnom računalu povezanog sa središnjom procesorskom jedinicom 1 pomoću digitalne podatkovne veze 77,78.
Uređaj koristi niskonaponsko napajanje istosmjerne struje 4 koje uključuje bateriju ili odgovarajuće izolirano sklopno napajanje adekvatno zaštićeno od električnih udara. Izlazni napon (Upsu) i struja (Ipsu) napajanja 4 je obično između 12 i 24 V ali nije ograničeno na tu vrijednost. Izlazne vrijednosti napajanja 4 su stalno pod nadzorom središnje procesorske jedinice 1 preko vodova 71,72. Regulator napona 5 kontrolira središnja procesorska jedinica 1 koja također stalno nadzire preko vodova 73,74, izlazni napon (Ureg) regulatora napona 5 i struju (Ireg). Regulator napona 5 koristi topologiju istosmjernog (DC/DC) sklopnog napajanja zbog njene učinkovitosti, kompaktne veličine i mogućnosti direktne digitalne kontrole modulacijom širine impulsa (PWM) koju omogućuje središnja procesorska jedinica 1, no može se koristiti i bilo koja druga adekvatna topologija za regulaciju napona. Isporučeni napon iznosi najmanje 50 V, po mogućnosti 100 V.
Procesor 1 je povezan preko upravljačkih vodova 61,62,63,64 s regulatorom napona 5, uzlaznim flyback ili push-pull pretvaračem 22, elektroničkim preklopkama 24,25.
Uzlazni pretvarač 22 napaja se preko regulatora napona 5, a njegovim uključivanjem upravlja središnja procesorska jedinica 1. Izlazni napon uzlaznog pretvarača 22 reguliran je pomoću regulacije izlaznog napona naponskog regulatora 5 i pomoću regulacije uključivanja uzlaznog pretvarača 22. Električna izolacija između primara i sekundara transformatora zapornog pretvarača dodaje dodatnu sigurnost tretiranom pacijentu jer električno izolira primarni dio strujnog kruga i njegovo napajanje. Izlazni kondenzator 23 se puni izlaznim naponom uzlaznog pretvarača i njegov napon (Ucap) stalno nadzire središnja procesorska jedinica 1 putem voda 75 pomoću električno izolirane veze koja je poželjno optički spregnuta, ali nije ograničena na tu metodu.
Amplituda struje izlaznog signala između izlaznih elektroda 3 je proporcionalna naponu napunjenog izlaznog kondenzatora 23. Regulacija izlazne struje se prema tome postiže reguliranjem napona na koji je napunjen izlazni kondenzator 23. Kapacitet izlaznog kondenzatora 23 mora imati adekvatno visoku vrijednost kako bi se osiguralo da dok se prazni u željenom vremenu poput tp prikazanog na slici 1., njegov napon ne padne značajno kako bi se amplituda izlazne struje zadržala na željenoj vrijednosti, kako bi se proizveli valni oblici izlaznog signala koji su, na primjer, prikazani na slici 2. Kapacitet izlaznog kondenzatora 23 također bi trebao imati prikladno nisku vrijednost kako bi osigurao odgovarajuću regulaciju amplitude izlaznog signala pomoću regulirajućeg izlaznog napona naponskog generatora 5 i regulacije uključivanja uzlaznog pretvarača 22.
U ovoj izvedbi su pražnjenje izlaznog kondenzatora 23 i izmjena polariteta izlaznog signala realizirani pomoću dva elektronska prekidača 24 i 25 od kojih se svaki sastoji od dva poluvodička sklopna elemenata poput MOSFETa, no također se može koristiti i bilo koji adekvatno brzi sklopni element. Elektroničke preklopke 24 i 25 kontrolira središnja procesorska jedinica 1 preko optički izoliranih veza ili korištenjem transformatora impulsnog signala.
Uz pravilnu kontrolu može se iz procesora 1. dobiti električni signal kao što je prikazano na slici 11. pomoću opisanog postavljanja.
Amplituda električne struje električnih impulsa proizvedena pražnjenjem izlaznog kondenzatora 23 putem elektroničkih preklopki 24 i 25 mjeri se zatim u strujnom mjernom krugu 26. Strujni mjerni krug 26 sadrži mikrokontroler koji konvertira vrijednosti mjerene na serijskom “shunt“ otporu te ih šalje u digitalnom obliku središnjoj procesorskoj jedinici 1 putem optički izoliranih veza. Alternativni strujni mjerni krug koristi mali strujni transformator da osigura električnu izolaciju izlaza uređaja od ostatka uređaja.
Ako su izlazni električni impulsi podijeljeni u niz kraćih uzastopnih električnih impulsa kao što je prikazano na slici 2B., induktivitet električnih vodova elektroda 3 će djelovati kao prigušnica, stvarajući tako konačni izlazni signal koji će pokazati višu frekvenciju oscilacije amplitude kao što je prikazano na slici 2C.
Ako se napon punjenja izlaznog kondenzatora 23 prikladno poveća i smanji u periodičkim intervalima, amplituda valnog oblika izlaznog električnog signala će oblikovati periodičku ovojnicu prikazanu na slici 11. Valja napomenuti da sigurnost uređaja održava središnja procesorska jedinica 1 koja stalno nadzire niz električnih parametara rada uređaja i u slučaju da se bilo koja mjerena vrijednost razlikuje od programirane vrijednosti, središnja procesorska jedinica odmah gasi uzlazni pretvarač 22 i gasi elektroničke preklopke 24 i 25.
Jedna druga izvedba uređaja za elektro-analgeziju i liječenje edema u skladu s ovim izumom je shematski ilustrirana na slici 7. Rad uređaja nadzire i kontrolira središnja procesorska jedinica 1. U slučaju da bilo koji od nadziranih parametara premaši unaprijed programiranu vrijednost, središnja procesorska jedinica 1 gasi cijeli uređaj. Međutim, rad uređaja nije ograničen na digitalno upravljanje i može se postići bilo kojom drugom metodom elektroničkog upravljanja. Središnja procesorska jedinica 1 korištena u poželjnoj izvedbi uređaja je jedan mikrokontroler ili FPGA, ali bilo koji drugi prikladni digitalni uređaj za obradu se može koristiti umjesto njih. Interakcija operatera se postiže pomoću korisničkog sučelja 2.
Uređaj se napaja istosmjernom strujom 4 niskog napona. Regulator napona 5 kontrolira središnja procesorska jedinica 1.
U ovoj izvedbi izlaz strujnog generatora 5 je amplitudno moduliran modulatorom 8 (AM) kojim upravlja središnja procesorska jedinica 1, koja je na taj način sposobna regulirati dubinu modulacije. Modulirajući signal je signal bijelog šuma kojeg proizvodi izvor bijelog šuma 9. Izvor bijelog šuma 9 ima širinu pojasa od 0 do 50 MHz i sadrži, ali nije ograničen na, diodu koja proizvodi bijeli šum. Izlazni napon regulatora napona 5 moduliran signalom bijelog šuma prikazan je na slici 3B.
Modulirani signal je prebačen na primar uzlaznog transformatora 7 pomoću sklopke H-mosta (H-bridge)6 kojim upravlja središnja procesorska jedinica 1. Elektronička sklopka H-mosta 6 sastoji se od četiri sklopna tranzistora poželjno MOSFETa, iako se mogu koristiti i bipolarni spojni tranzistori. Sklopka H-mosta 6 i uzlazni transformator raspoređeni su prema topologiji push-pull pretvarača, ali ista se topologija može realizirati s dva sklopna tranzistora i transformatorom s podijeljenim primarnim namotom.
Jezgra izlaznog transformatora 7 je obično od ferita, no nije ograničena na taj materijal. Iako će materijali jezgre izlaznog transformatora 7 prigušiti komponentu bijelog šuma ulaznog signala, signal na sekundaru izlaznog transformatora 7 ipak sadrži određeni postotak izvorne komponente bijelog šuma kao što je prikazano na slici 3C.
Središnja procesorska jedinica 1 neprestano nadzire, putem voda 76, ulaznu struju Iin i izlaznu struju Iout izlaznog transformatora 7 i u skladu s time prilagođava izlazni napon naponskog regulatora 5 kako bi postigla zadane vrijednosti i održala ih stabilnima.
Električni impulsi sa sekundara izlaznog transformatora 7, ovdje polovi 81,82, se konačno primjenjuju na tijelo pacijenta pomoću dvije metalne elektrode niskog električnog otpora 3. Polovi 81,82 su izlazni element uređaja u skladu s izumom.
Slika 7. također prikazuje kontrolne linije 68,69 i vod 79 koji opskrbljuje strujom Iin procesora 1.
Na slici 6. strujni generator 85 naznačen je kao kombinacija elemenata 4,5,22-26. Druga izvedba je strujni generator 86 koji obuhvaća druge elemente, na primjer elemente ilustrirane na slici 7.
Mora se napomenuti da prethodno opisane izvedbe uređaja služe kao ilustracija funkcionalnih karakteristika uređaja. Brojne njihove modifikacije i adaptacije bit će lako uočljive stručnjacima iz područja tehnike bez odstupanja od duha i sadržaja ovog izuma.
Claims (17)
1. Uređaj za liječenje organizma koji uključuje postupke kao što je liječenje elektro-analgezijom i/ili liječenje edema (100), uređaj (100) obuhvaća
- najmanje jedan par elektroda, od kojih svaka elektroda ima dodirnu površinu za kontakt s organizmom
- strujni generator podešen da daje električni signal kao izlaz pozitivnom polu i negativnom polu,
pri čemu je par elektroda povezan s polovima, tako da se u uporabi električni signal dostavlja dodirnim površinama i predaje se organizmu,
- procesor (1) postavljen da upravlja električnim signalom, pri čemu je električni signal karakteriziran periodom (T) od 1ms do 10s, pri čemu električni signal sadrži unutar jednog perioda najmanje jednu pozitivnu i jednu negativnu vršnu vrijednost koja ima trajanje pozitivne vršne vrijednosti odnosno trajanje negativne vršne vrijednosti, pri čemu su trajanja vršnih vrijednosti kraća od 9 µs, vršna jakost struje je 45 mA, i pri čemu je ukupna snaga električnog signala manja od 75 mW.
2. Uređaj (100) prema 1. patentnom zahtjevu, naznačen time da je trajanje vršne vrijednosti kraće od 6 µs, po mogućnosti kraće od 3 µs.
3. Uređaj (100) prema 1. ili 2. patentnom zahtjevu, naznačen time da vršna vrijednost napona iznosi najmanje 50 V i pri čemu vršna jakost struje iznosi najmanje 65 mA, a vršna vrijednost ima energiju od najviše 1,5 mJ.
4. Uređaj (100) prema 3. patentnom zahtjevu, naznačen time da je vršna vrijednost napona najmanje 90 V i pri čemu je vršna jakost struje najmanje 95 mA, a vršna vrijednost ima energiju od najviše 1 mJ.
5. Uređaj (100) prema bilo kojem od prethodnih patentnih zahtjeva, naznačen time da su vršne vrijednosti razdvojene barem vremenom razdvajanja vršne vrijednosti tpp, pri čemu je vrijeme razdvajanja vršne vrijednosti tpp kraće od trajanja vršne vrijednosti.
6. Uređaj (100) prema bilo kojem od prethodnih patentnih zahtjeva, naznačen time da uređaj sadržava više parova elektroda(13,14,15,16,17,18), a svaka elektroda ima dodirnu površinu za kontakt s organizmom.
7. Uređaj (100) prema 6. patentnom zahtjevu, naznačen time da su izlazni električni signali na svakom paru elektroda sličnih perioda i da se električni signali svakog para elektroda fazno pomaknuti.
8. Uređaj (100) prema 7. patentnom zahtjevu, naznačen time da sadržava tri para elektroda.
9. Uređaj(100) prema bilo kojem od prethodnih patentnih zahtjeva, naznačen time da sadrži korisničko sučelje (2) povezano s procesorom (1), pri čemu korisničko sučelje (2) sadržava ulazni uređaj za prilagođavanje energije električnog signala, pri čemu procesor sadrži limitator za ograničavanje povećanja energije električnog signala do granične vrijednosti.
10. Uređaj (100) prema bilo kojem prethodnom patentnom zahtjevu, naznačen time da sadrži korisničko sučelje povezano s procesorom, pri čemu korisničko sučelje sadrži ulazni uređaj za prilagođavanje trajanja vršne vrijednosti ili najveće amplitude struje električnog signala, pri čemu procesor (1) sadrži pretvarač za omogućavanje da energija vršne vrijednosti ostane u osnovi jednako neovisna o prilagođavanju trajanja vršne vrijednosti ili najveće amplitude struje.
11. Uređaj (100) prema bilo kojem prethodnom patentnom zahtjevu, naznačen time da je najmanje jedna vršna vrijednost električnog signala modulirana pomoću modulacijskog signala.
12. Uređaj (100) prema 11. patentnom zahtjevu, naznačen time da je modulacijski signal periodički signal.
13. Uređaj (100) prema 11. patentnom zahtjevu, naznačen time da je modulacijski signal signal sa šumom.
14. Uređaj (100) prema bilo kojem od patentnih zahtjeva 11.-13., naznačen time da, nadalje, sadrži najmanje jedan modulator(8).
15. Uređaj (100) prema bilo kojem prethodnom patentnom zahtjevu, naznačen time da, nadalje, sadrži najmanje jednu elektroničku preklopku (24,25)kojom upravlja procesor (1).
16. Uređaj (100) prema bilo kojem prethodnom patentnom zahtjevu, naznačen time da, nadalje, sadrži najmanje jedan izlazni kondenzator(23).
17. Uređaj (100) prema bilo kojem prethodnom zahtjevu, naznačen time da nadalje sadrži najmanje jedan uzlazni pretvarač(22).
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HRP20211548AA HRP20211548A1 (hr) | 2021-10-01 | 2021-10-01 | Uređaj za liječenje organizma koji uključuje postupke kao što je liječenje elektro-analgezijom i/ili liječenje edema |
| PCT/HR2022/000007 WO2023052797A1 (en) | 2021-10-01 | 2022-09-30 | Device suitable for treating an organism, including treatments such as electro-analgesia treatment and/or treatment of oedemas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HRP20211548AA HRP20211548A1 (hr) | 2021-10-01 | 2021-10-01 | Uređaj za liječenje organizma koji uključuje postupke kao što je liječenje elektro-analgezijom i/ili liječenje edema |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HRP20211548A1 true HRP20211548A1 (hr) | 2023-04-14 |
Family
ID=84362912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HRP20211548AA HRP20211548A1 (hr) | 2021-10-01 | 2021-10-01 | Uređaj za liječenje organizma koji uključuje postupke kao što je liječenje elektro-analgezijom i/ili liječenje edema |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| HR (1) | HRP20211548A1 (hr) |
| WO (1) | WO2023052797A1 (hr) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0411610D0 (en) * | 2004-05-24 | 2004-06-30 | Bioinduction Ltd | Electrotherapy apparatus |
| ES2649984T3 (es) * | 2011-11-15 | 2018-01-16 | Neurometrix, Inc. | Aparato para aliviar el dolor utilizando estimulación eléctrica transcutánea de nervios |
| GB2553089B (en) * | 2016-08-15 | 2018-11-21 | Ipulse Medical Ltd | Device for providing pain relief |
| EP3639883A1 (en) * | 2018-10-18 | 2020-04-22 | CEFALY Technology Sprl | Kilohertz e-tns stimulation |
-
2021
- 2021-10-01 HR HRP20211548AA patent/HRP20211548A1/hr active Search and Examination
-
2022
- 2022-09-30 WO PCT/HR2022/000007 patent/WO2023052797A1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023052797A1 (en) | 2023-04-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5397338A (en) | Electrotherapy device | |
| CA2221414C (en) | Electrotherapy device | |
| US7740574B2 (en) | Electromagnetic treatment induction apparatus and method for using same | |
| US8868204B2 (en) | Esthetic device useful for increasing skin beautification and methods thereof | |
| US20090132010A1 (en) | System and method for generating complex bioelectric stimulation signals while conserving power | |
| WO2020144486A1 (en) | Device for non-invasive treatment of diseases and conditions of living organisms | |
| WO2003090845B1 (en) | Procedure and machine for electro-inducing/stimulating deep-layered muscle contractions using a biphasic faradic pulse sequence | |
| RU2178319C2 (ru) | Электростимулятор | |
| US9220894B1 (en) | Overshoot waveform in micro current therapy | |
| KR20100056849A (ko) | 고주파치료 및 저주파치료 기능을 동시 적용한 전기치료기 | |
| US6512955B1 (en) | Electrical apparatus for therapeutic treatment | |
| US20190247273A1 (en) | Electrotherapy device capable of gradually increasing stimulation intensity | |
| HRP20211548A1 (hr) | Uređaj za liječenje organizma koji uključuje postupke kao što je liječenje elektro-analgezijom i/ili liječenje edema | |
| JP4610131B2 (ja) | 電気刺激装置 | |
| US6792313B2 (en) | Muscle stimulation in a cast immobilized limo | |
| JP2003135607A (ja) | 低周波治療装置 | |
| Sarkar | Design and fabrication of A TENS pain relief unit | |
| KR20170055369A (ko) | 저주파 전기 자극 효과를 갖는 고주파 치료기 | |
| KR101377749B1 (ko) | 정전위 및 간섭전류 복합치료기 | |
| Mehendale et al. | A review on transcutaneous electrical nerve stimulation and its applications | |
| KR200328964Y1 (ko) | 위상 차이가 있는 전기 침들의 장치 | |
| JPS5957668A (ja) | 生物学的電気刺激装置 | |
| US20160144171A1 (en) | Systems and methods for generating biphasic waveforms | |
| BG67475B1 (bg) | Устройство за неинвазивна електростимулация на ендорфинергичния център на мозъка при човека и животните | |
| BG3455U1 (bg) | Устройство за неинвазивна електростимулация на ендорфинергичния център на мозъка при човека и животните |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1OB | Publication of a patent application | ||
| AIPI | Request for the grant of a patent on the basis of a substantive examination of a patent application |