IT202100017939A1 - ftEMS transcranial electromagnetic stimulation device - Google Patents
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Description
Descrizione dell?invenzione Industriale avente per titolo: ?DISPOSITIVO PER LA STIMOLAZIONE ELETTROMAGNETICA TRANSCRANICA ftEMS? Description of the industrial invention entitled: ?DEVICE FOR TRANSCRANIAL ELECTROMAGNETIC STIMULATION ftEMS?
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo per la stimolazione elettromagnetica transcranica fisiologica (ftEMS) del tessuto cerebrale, per utilizzi in ambito neuroriabilitativo. The present invention refers to a device for physiological transcranial electromagnetic stimulation (ftEMS) of brain tissue, for use in the neurorehabilitation field.
? nota l?efficacia della stimolazione corticale cerebrale nella riabilitazione fisica/cognitiva. ? notes the efficacy of cerebral cortical stimulation in physical/cognitive rehabilitation.
Il dispositivo secondo l?invenzione rappresenta l?evoluzione della TMS (Transcranial Magnetic Stimulation) che ? una tecnica non invasiva di stimolazione magnetica del tessuto cerebrale, effettuata posizionando dei potenti magneti in prossimit? della cute. Mediante questa tecnica, ? possibile stimolare e studiare il funzionamento dei circuiti e delle connessioni neuronali del cervello, provocando una alterazione dell?attivit? elettrica piuttosto ridotta e transitoria. Detta attivit? elettrica essendo limitata ai tessuti pi? esterni. The device according to the invention represents the evolution of TMS (Transcranial Magnetic Stimulation) which is a non-invasive technique of magnetic stimulation of brain tissue, carried out by placing powerful magnets near of the skin. With this technique, Is it possible to stimulate and study the functioning of the circuits and neuronal connections of the brain, causing an alteration of? rather small and transient electrical energy. This activity? electric being limited to the fabrics pi? external.
La TMS viene utilizzata per ricerche di mappatura cerebrale sulle risposte a varie stimolazioni ed anche come strumento per il trattamento di diverse patologie o disturbi in ambito neurologico. TMS is used for brain mapping research on responses to various stimulations and also as a tool for the treatment of various neurological diseases or disorders.
Le evidenze sperimentali dimostrano detta efficacia nella cura di diverse patologie quali: il dolore, i disturbi del movimento, l'ictus, la sclerosi laterale amiotrofica, la sclerosi multipla, l?epilessia, il tinnito, la depressione, i disturbi d'ansia, i disturbi ossessivo compulsivi, la schizofrenia e le dipendenze. Experimental evidence demonstrates this effectiveness in the treatment of various pathologies such as: pain, movement disorders, stroke, amyotrophic lateral sclerosis, multiple sclerosis, epilepsy, tinnitus, depression, anxiety disorders, obsessive compulsive disorders, schizophrenia and addictions.
Le TMS presenti attualmente sul mercato utilizzano unicamente un campo magnetico pulsante che permette di arrivare negli strati pi? profondi della corteccia e nelle zone sottocorticali ma produce allo stesso tempo numerosi effetti indesiderati e controlaterali durante e a seguito del trattamento. Detti effetti indesiderati comprendono rumore nelle orecchie, cefalea transitoria o persistente dopo il trattamento, irritazione in corrispondenza della zona di applicazione della bobina e nausea. The TMS currently on the market only use a pulsating magnetic field that allows you to reach the deepest layers. of the cortex and in the subcortical areas but at the same time produces numerous undesirable and contralateral effects during and following the treatment. These side effects include ringing in the ears, headache transient or persistent after treatment, irritation at the site of application of the coil and nausea.
Il modello che sta alla base di questo metodo prevede che un?area deficitaria in un emisfero possa essere supportata e potenziata dall?attivit? della sua area omologa nell?emisfero controlaterale. The model that underlies this method foresees that a deficit area in a hemisphere can be supported and strengthened by the activity? of its homologous area in the contralateral hemisphere.
A livello internazionale e nazionale non esiste attualmente uno strumento di stimolazione cerebrale che contenga insieme un campo magnetico statico e un campo elettrico a basso voltaggio e che inoltre sia eco-sostenibile, maneggevole, portatile, economicamente accessibile e che non richieda di essere collegato alla rete elettrica per funzionare. At the international and national level, there is currently no brain stimulation device that contains a static magnetic field and a low voltage electric field together and that is also environmentally sustainable, easy to handle, portable, affordable and does not require to be connected to the network electricity to work.
La domanda di brevetto n. 102020000028589 (Dispositivo per la stimolazione magnetica transcranica fisiologica del tessuto cerebrale), descrive un dispositivo per la stimolazione magnetica transcranica fisiologica (fTMS) del tessuto cerebrale, per utilizzi in ambito neuroriabilitativo The patent application n. 102020000028589 (Device for transcranial physiological magnetic stimulation of brain tissue), describes a device for transcranial physiological magnetic stimulation (fTMS) of brain tissue, for use in neurorehabilitation
Scopo dell?invenzione ? ampliare l?utilizzo della metodica suddetta mediante implementazione della componentistica elettrica interna al corpo macchina potenziando il campo magnetico e che, allo stesso tempo, pu? essere usata come metodica di stimolazione elettrica a corrente continua a basso voltaggio. Purpose of the invention? expand the use of the aforementioned method by implementing the electrical components inside the machine body by enhancing the magnetic field and which, at the same time, can? be used as a low voltage direct current electrical stimulation method.
Infatti, la ftEMS pu? diventare una metodica che incorpora due tecnologie in un corpo macchina unico. Pu? essere, come gi? brevettata, una stimolazione magnetica corticale statica ma pu? allo stesso tempo, implementando la componente elettrica, diventare una metodica di stimolazione elettrica corticale a basso voltaggio, cos? come entrambe. Indeed, the ftEMS pu? become a method that incorporates two technologies in a single machine body. Can? be, how already? patented, a static cortical magnetic stimulation but can? at the same time, by implementing the electrical component, it becomes a method of low voltage cortical electrical stimulation, thus like both.
Nella domanda depositata, il magnetismo prodotto dal corpo macchina ? di tipo statico e viene utilizzato nel trattamento di patologie definite ?discrasiche? ovvero patologie che colpiscono una specifica area cerebrale corticale che pu? essere quindi aiutata grazie alla sua area omologa nell?emisfero controlaterale attraverso un bilanciamento elettromagnetico. In the filed application, the magnetism produced by the machine body? static type and is used in the treatment of pathologies defined as ?dyscrasic? or pathologies that affect a specific cerebral cortical area that can? therefore be helped thanks to its homologous area in the contralateral hemisphere through an electromagnetic balance.
La stimolazione elettrica a basso voltaggio in ricerca neuroscientifica ? largamente diffusa, prendendo il nome di tDCS (transcranial Direct Current Stimulation ovvero Stimolazione Elettrica a Corrente Continua). Utilizza, per stimolare le aree corticali cerebrali, batterie da 9 Volt e viene utilizzata nel trattamento di patologie cerebrali attraverso due elettrodi definiti come anodo e catodo. Gli elettrodi utilizzati sono delle piastre di grandezza diversa, imbevute di soluzione elettrolitica per facilitare la conducibilit? della corrente elettrica all?interno degli strati esterni del cranio, per arrivare a livello della corteccia cerebrale. Low-voltage electrical stimulation in neuroscientific research? widely diffused, taking the name of tDCS (transcranial Direct Current Stimulation or Direct Current Electrical Stimulation). It uses 9 Volt batteries to stimulate the cerebral cortical areas and is used in the treatment of brain pathologies through two electrodes defined as anode and cathode. The electrodes used are plates of different sizes, soaked in an electrolytic solution to facilitate the conductivity? of the electric current inside the outer layers of the skull, to arrive at the level of the cerebral cortex.
L?anodo nella tDCS produce eccitabilit? corticale ovvero eccita il neurone e lo stimola a produrre potenziali d?azione. Il catodo invece nella tDCS produce inibizione corticale ovvero inibisce il neurone e ne ?impedisce? la produzione di potenziali d?azione. Quindi l?utilizzo della tDCS ha questo scopo: se ? presente un?area corticale definita come ipereccitata si pu? decidere se abbassare la soglia di eccitabilit? neuronale, mediante l?elettrodo catodo, oppure aumentare l?eccitabilit? neuronale nella sua area omologa (la stessa area ma nell?emisfero opposto) utilizzando l?elettrodo anodo cos? da riequilibrare l?eccitabilit? neuronale. La decisione su quale delle due opzioni scegliere dipende dalla patologia sottostante, dalla storia clinica del paziente e dai sintomi riportati cos? come dalle aspettative di cura. Does the anode produce excitability in the tDCS? cortical or excites the neuron and stimulates it to produce action potentials. The cathode instead in tDCS produces cortical inhibition or rather inhibits the neuron and ?prevents? the production of action potentials. So the use of the tDCS has this purpose: if ? present a?cortical area defined as hyperexcited can you? decide whether to lower the threshold of excitability? neuronal, by means of the? cathode electrode, or increase the? excitability? neuronal in its homologous area (the same area but in the opposite hemisphere) using the anode electrode cos? to rebalance the? excitability? neuronal. The decision about which of the two options to choose depends on the underlying pathology, the patient's medical history and the symptoms reported as a result. as per expectations of care.
Scopo della presente invenzione ? ampliare l?utilizzo della metodica suddetta mediante implementazione della componentistica elettrica interna al corpo macchina potenziando il campo magnetico e che, allo stesso tempo, pu? essere usata come metodica di stimolazione elettrica a corrente continua a basso voltaggio. Purpose of the present invention? expand the use of the aforementioned method by implementing the electrical components inside the machine body by enhancing the magnetic field and which, at the same time, can? be used as a low voltage direct current electrical stimulation method.
Detta implementazione comprende l?aggiunta di una fonte di energia elettrica (ad esempio una batteria al litio da 3,5 Volt) alloggiata all?interno con la possibilit? di ricarica dall?esterno; essa permette non solo di potenziare il campo magnetico all?interno del corpo macchina e quindi svolgere una stimolazione a livello corticale che sia comprensiva di una parte elettrica e magnetica, ma al contempo, se disattivata la componente magnetica, la stimolazione che si viene a creare a livello corticale cerebrale ? di tipo solamente elettrico. Said implementation includes the addition of an electric energy source (for example a 3.5 Volt lithium battery) housed inside with the possibility? external recharge; it allows not only to strengthen the magnetic field inside the machine body and therefore to carry out a stimulation at the cortical level that is inclusive of an electric and magnetic part, but at the same time, if the magnetic component is deactivated, the stimulation that is created at the cerebral cortex level? electric only.
Quello descritto e altri scopi, come verr? esplicitato nel seguito, vengono raggiunti con un sistema e un metodo per la stimolazione elettromagnetica transcranica fisiologica (ftEMS) del tessuto cerebrale, per utilizzi in ambito neuroriabilitativo, conformi rispettivamente alle rivendicazioni 1 e 10. The one described and other purposes, how will it come? explained below, are achieved with a system and a method for physiological transcranial electromagnetic stimulation (ftEMS) of brain tissue, for use in the neurorehabilitation field, according to claims 1 and 10, respectively.
Il sistema ? del tipo che prevede l?utilizzo di un campo elettromagnetico atto a generare una corrente elettrica a basso Hertz, e comprende: The system ? of the type that involves the use of an electromagnetic field capable of generating an electric current at low Hertz, and includes:
- un dispositivo per la generazione di detta corrente a basso Hertz, tramite una batteria; - a device for generating said low Hertz current, by means of a battery;
- una coppia di coils, collegati al dispositivo (1a), per la generazione del campo elettromagnetico da applicare alla testa del paziente; - a pair of coils, connected to the device (1a), for generating the electromagnetic field to be applied to the patient's head;
- mezzi, da applicare alla testa del paziente, per mantenere in posizione detti coils (1a) sulla testa di detto paziente; - means, to be applied to the patient's head, to keep said coils (1a) in position on said patient's head;
ed ? caratterizzato dal fatto di comprendere una batteria ricaricabile atta a potenziare il campo magnetico statico e a generare allo stesso tempo un campo elettrico a basso voltaggio. and ? characterized in that it comprises a rechargeable battery capable of enhancing the static magnetic field and at the same time generating a low voltage electric field.
Il metodo ? del tipo che prevede l?utilizzo di una batteria atta a generare un campo elettrico che interagisce con il campo bioelettrico del sistema neuronale, caratterizzato dal fatto di prevedere una stimolazione corticale elettrica a basso voltaggio. The method ? of the type which provides for the use of a battery able to generate an electric field which interacts with the bioelectric field of the neuronal system, characterized in that it provides for a low voltage electric cortical stimulation.
Forme di realizzazione preferite e varianti non banali della presente invenzione formano l?oggetto delle rivendicazioni dipendenti. Preferred embodiments and non-trivial variants of the present invention form the object of the dependent claims.
Nel dispositivo implementato secondo l?invenzione, il posizionamento dei coils/elettrodi non viene pi? impostato per patologie definite ?discrasiche? ma viene utilizzato per la stimolazione elettrica combinata di aree cerebrale dello stesso emisfero. In the device implemented according to the invention, the positioning of the coils/electrodes is no longer? set for pathologies defined as ?dyscrasic? but it is used for the combined electrical stimulation of brain areas of the same hemisphere.
In una patologia neurodegenerativa, varie possono essere le componenti cognitive che risultano compromesse: prendiamo ad esempio il linguaggio e la capacit? di pianificazione. Il linguaggio viene definito con sede nell?emisfero sinistro a livello della corteccia temporale parietale; la capacit? di pianificazione viene definita a livello della corteccia frontale e nella maggior parte dei casi la corteccia di sinistra risulta maggiormente eccitata rispetto alla destra. In a neurodegenerative disease, there may be various cognitive components that are compromised: let's take, for example, language and the ability to of planning. Language is defined as located in the left hemisphere at the level of the parietal temporal cortex; the capacity? planning is defined at the level of the frontal cortex and in most cases the left cortex is more excited than the right.
La stimolazione elettrica a basso voltaggio, ottenibile con il dispositivo secondo l?invenzione, permette di mettere in comunicazione queste due aree e quindi apporre l?elettrodo anodico/catodico sull?alloggiamento relativo all?area del linguaggio temporo-parietale e stesso procedimento con l?alloggiamento anodo/catodo sull?area prefrontale. Queste due aree si trovano sullo stesso emisfero cerebrale ovvero il sinistro e utilizzare i due elettrodi come descritto permette di bilanciare l?attivit? elettrica cerebrale e la comunicazione tra le due aree per favorire i processi di riabilitazione. The low voltage electrical stimulation, obtainable with the device according to the invention, allows these two areas to communicate and therefore to place the anodic/cathodic electrode on the housing relating to the temporal-parietal language area and the same procedure with the - anode/cathode housing on the prefrontal area. These two areas are located on the same cerebral hemisphere or the left and using the two electrodes as described allows you to balance the activity? electric brain and the communication between the two areas to favor the rehabilitation processes.
Resta inteso che tutte le rivendicazioni allegate formano parte integrante della presente descrizione. It is understood that all the attached claims form an integral part of the present description.
Risulter? immediatamente ovvio che si potranno apportare a quanto descritto innumerevoli varianti e modifiche (per esempio relative a forma, dimensioni, disposizioni e parti con funzionalit? equivalenti) senza discostarsi dal campo di protezione dell'invenzione, come appare dalle rivendicazioni allegate. will result? it is immediately obvious that innumerable variations and modifications may be made to what has been described (for example relating to shape, dimensions, arrangements and parts with equivalent functions) without departing from the scope of protection of the invention, as appears from the attached claims.
La presente invenzione verr? meglio descritta da alcune forme preferite di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali: This invention will come better described by some preferred embodiments, provided by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings, in which:
- le FIGG. 1 (a, b) mostrano un sistema secondo l?invenzione in due diverse configurazioni; - FIGS. 1 (a, b) show a system according to the invention in two different configurations;
- le FIGG. 2 e 3 mostrano un dispositivo per la generazione di una corrente a basso Hertz; - FIGS. 2 and 3 show a device for generating a low Hertz current;
- la FIG. 4 mostra un coil per la generazione del campo elettromagnetico da applicare alla testa del paziente; - FIG. 4 shows a coil for generating the electromagnetic field to be applied to the patient's head;
- la FIG. 5 mostra una cuffia di silicone, da applicare alla testa del paziente per mantenere in posizione detti coils sulla testa del paziente: - la FIG. 6 mostra un elemento simile a un archetto per capelli, da applicare alla testa del paziente per mantenere in posizione detti coils sulla testa del paziente. - FIG. 5 shows a silicone cap, to be applied to the patient's head to keep said coils in position on the patient's head: - FIG. 6 shows an element similar to a hair bow, to be applied to the patient's head to keep said coils in position on the patient's head.
- le FIGG. 7 (a, b) mostrano detto archetto applicato in due posizioni sulla testa del paziente. - FIGS. 7 (a, b) show said bow applied in two positions on the patient's head.
Con riferimento alle figure allegate, con (1) ? indicato l?insieme dei componenti di un sistema secondo l?invenzione. With reference to the attached figures, with (1) ? indicated the set of components of a system according to the invention.
Detto sistema (1) comprende: Said system (1) includes:
- un dispositivo (1a) per la generazione di una corrente a basso Hertz; - a device (1a) for generating a low Hertz current;
- una coppia di coils (1b), collegati al dispositivo (1a), per la generazione del campo elettromagnetico da applicare alla testa del paziente; - a pair of coils (1b), connected to the device (1a), for generating the electromagnetic field to be applied to the patient's head;
- mezzi (1c, 1d), da applicare alla testa del paziente per mantenere in posizione detti coils (1a) sulla testa di detto paziente. - means (1c, 1d), to be applied to the patient's head to keep said coils (1a) in position on said patient's head.
Detti mezzi da applicare alla testa del paziente per mantenere in posizione detti coils (1a), comprendono alternativamente: Said means to be applied to the patient's head to keep said coils (1a) in position, alternatively comprise:
- una cuffia di silicone (1c), ottenendo in tal caso la configurazione del sistema (1a) mostrata in FIG. 1a; - a silicone cap (1c), obtaining in this case the configuration of the system (1a) shown in FIG. 1a;
- un elemento (1d), di forma simile ad un archetto per capelli, ottenendo in tal caso la configurazione del sistema (1b) mostrata in FIG. 1b. - an element (1d), similar in shape to a hair bow, obtaining in this case the configuration of the system (1b) shown in FIG. 1b.
Il dispositivo (1) (FIGG. 2, 3) per la generazione di una corrente a basso Hertz comprende: - un corpo macchina (2) su cui sono ricavate: - una prima cavit? cilindrica (3) nella parte superiore; The device (1) (FIGS. 2, 3) for generating a low Hertz current comprises: - a machine body (2) on which are obtained: - a first cavity? cylindrical (3) in the upper part;
- una seconda cavit? cilindrica (4) nella parte inferiore; - a second cavity? cylindrical (4) in the lower part;
- una pluralit? di logge (5) ad asse verticale (ad esempio in numero di otto) disposte lungo una circonferenza e atte ad alloggiare dei magneti sferici (6), ciascuna di dette logge (5) essendo in comunicazione con la parte inferiore di detto corpo macchina (2) tramite dei fori (5a) coassiali con dette logge (5); - a plurality? of lodges (5) with vertical axis (for example eight in number) arranged along a circumference and suitable for housing spherical magnets (6), each of said lodges (5) being in communication with the lower part of said machine body ( 2) through holes (5a) coaxial with said lodges (5);
- un coperchio (7), preferibilmente di forma conica, che si innesta su detta prima cavit? cilindrica (3), in modo da chiuderla e inoltre inserendola permette di interrompere il campo magnetico generato all?interno del corpo macchina agganciandosi con un magnete (10); - a lid (7), preferably conical in shape, which engages on said first cavity? cylindrical (3), so as to close it and furthermore by inserting it it allows to interrupt the magnetic field generated inside the machine body by hooking it with a magnet (10);
- un fondello (8), che chiude il corpo macchina (2) nella parte inferiore, detto fondello (8) essendo provvisto di pomello (9) atto a permetterne la rimozione e, quindi, l?accesso all?interno del corpo macchina (2); - a bottom (8), which closes the machine body (2) in the lower part, said bottom (8) being provided with a knob (9) able to allow its removal and, therefore, access to the inside of the machine body ( 2);
- un primo magnete (10), posto in posizione assiale al di sotto di detto coperchio (7), in modo da affacciarsi a detta prima cavit? cilindrica (3); - un secondo magnete (11), posto in posizione assiale nella parte alta di detta seconda cavit? cilindrica (4); - a first magnet (10), placed in an axial position below said cover (7), so as to face said first cavity? cylindrical (3); - a second magnet (11), placed in an axial position in the upper part of said second cavity? cylindrical (4);
- un terzo magnete (12), alloggiato alla base della chiusura ove ? presente detto pomello (9) per l?apertura del corpo macchina (2); - a third magnet (12), housed at the base of the closure where ? present said knob (9) for opening the machine body (2);
- una struttura a ragno (13) (FIG. 3), realizzata in PLA conduttivo, posta al di sotto del corpo macchina (2) e comprendente un numero di bracci (13a) pari al numero delle logge (5), le estremit? di detti bracci (13a) essendo piegate ad angolo retto per inserirsi in detti fori (5a), in modo da supportare detti magneti sferici (6); detta struttura a ragno (13) comprende una parte centrale costituita da un avvolgimento di rame (14), le cui due estremit? confluiscono singolarmente in apposite prese jack (15, 15a); - a spider structure (13) (FIG. 3), made of conductive PLA, placed under the machine body (2) and comprising a number of arms (13a) equal to the number of lodges (5), the ends? of said arms (13a) being bent at right angles to fit into said holes (5a), so as to support said spherical magnets (6); said spider structure (13) comprises a central part consisting of a copper winding (14), the two ends of which? they flow individually into special jack sockets (15, 15a);
- una batteria ricaricabile (16) al litio da 3,5 Volt collocata all?interno del corpo macchina (2), al centro della struttura a ragno (13), che ha la funzione di potenziare il campo magnetico statico ed emettere allo stesso tempo un campo elettrico a basso voltaggio. - a 3.5 Volt lithium rechargeable battery (16) located inside the machine body (2), in the center of the spider structure (13), which has the function of enhancing the static magnetic field and at the same time emitting a low voltage electric field.
La batteria (16), il cui stato di carica pu? essere valutato tramite un tester, viene ricaricata esternamente da un caricatore (ad esempio del tipo power bank) ed ha un?autonomia stimata di 700 ore (2100 trattamenti da 20 minuti). The battery (16), whose state of charge can be evaluated using a tester, is recharged externally by a charger (for example of the power bank type) and has an estimated autonomy of 700 hours (2100 treatments of 20 minutes).
In FIG. 4 ? mostrato uno di detti coils (1b). Il coil (1b), che ha una forma a farfalla per favorire la penetrazione del campo elettro-magnetico all?interno dello scalpo del paziente, comprende un corpo in silicone (20), che ingloba una coppia di solenoidi (21a, 21b), collegati elettricamente, tramite un cavetto (22), con uno spinotto jack maschio (23), da inserire in detta presa jack femmina (15). Il coil (1b) ? realizzato in materiale PLA conduttivo a strati, caratterizzato da una resistivit? di circa 15 ohm/cm lungo gli strati e 20 ohm/cm perpendicolarmente agli strati, ? completamente atossico ed inodore fino alle alte temperature. In FIG. 4 ? shown one of said coils (1b). The coil (1b), which has a butterfly shape to facilitate the penetration of the electro-magnetic field inside the patient's scalp, comprises a silicone body (20), which incorporates a pair of solenoids (21a, 21b), connected electrically, via a cable (22), to a male jack plug (23), to be inserted into said female jack socket (15). The coil (1b) ? made of layered conductive PLA material, characterized by a resistivity? approximately 15 ohm/cm along the layers and 20 ohm/cm perpendicular to the layers, ? completely non-toxic and odorless up to high temperatures.
Secondo una forma preferita di attuazione, il coil/elettrodo (1b) comprende anche una coppia di ganci (24a, 24b) che hanno la funzione di fissare detto coil/elettrodo (1b) all?interno di detta cuffia (1c) o archetto (1d), in modo da tenerlo fisso nella posizione prescelta. According to a preferred embodiment, the coil/electrode (1b) also comprises a pair of hooks (24a, 24b) which have the function of fixing said coil/electrode (1b) inside said headset (1c) or headband ( 1d), in order to keep it fixed in the chosen position.
La forma a farfalla del coil/elettrodo (1b) permette una penetrazione molto pi? focale rispetto ad un coil/elettrodo singolo ed ? massimo nella parte centrale del coil/elettrodo (1b), cio? dove si incontrano i due solenoidi (21a, 21b). La forma a farfalla, cio? del doppio coil/elettrodo (1b), convoglia la stimolazione magnetica nel punto esatto dell?area cerebrale corticale che si vuole trattare. The butterfly shape of the coil/electrode (1b) allows for much more penetration. focal compared to a coil / single electrode and ? maximum in the central part of the coil/electrode (1b), cio? where the two solenoids meet (21a, 21b). The butterfly shape, that is? of the double coil/electrode (1b), conveys the magnetic stimulation to the exact point of the cortical cerebral area to be treated.
In FIG. 5 ? mostrata detta cuffia in silicone (1c). In FIG. 5 ? shown is the silicone cap (1c).
Il punto (Cz) sulla sommit? della cuffia (1c) rappresenta un punto di repere importante insieme a NASION, INION e i punti auricolari (A1) e (A2) per permettere il corretto centraggio della cuffia sulla testa. In particolare: The point (Cz) on the top? of the cuff (1c) represents an important reference point together with NASION, INION and the auricular points (A1) and (A2) to allow the correct centering of the cuff on the head. In particular:
? NASION (punto nasale) ? il punto mediano della sutura naso-frontale; ? NASION (nasal point) ? the midpoint of the nasofrontal suture;
? INION ? il punto mediano pi? sporgente della protuberanza occipitale; ? INION ? the midpoint pi? protruding occipital protuberance;
? AURICOLA (A1 e A2) sono i punti pi? elevati del margine superiore del meato acustico esterno (sinistro e destro); ? HEADSET (A1 and A2) are the points most? elevations of the upper border of the external acoustic meatus (left and right);
- l?area (Cz) ? il punto di intersezione tra il solco centrale e la linea mediana; si ottiene dall?intersezione di NASION, INION, (A1) e (A2) e corrisponde al punto centrale tra (C3) e (C4) - the area (Cz) ? the point of intersection between the central sulcus and the midline; is obtained from the intersection of NASION, INION, (A1) and (A2) and corresponds to the central point between (C3) and (C4)
In FIG. 5 ? mostrata la mappatura della cuffia della fTMS con le rispettive aree cerebrali codificate. La fTMS segue la mappatura internazionale 10-20 delle aree cerebrali. Dette aree sono: In FIG. 5 ? the mapping of the fTMS cuff with the respective coded brain areas is shown. fTMS follows the international 10-20 mapping of brain areas. These areas are:
- le aree (Fp1) e (Fp2) (aree 9 e 10 di Brodmann), identificate come il polo frontale della corteccia prefrontale che includono non soltanto l'area 10 ma anche parte dell'area 9 di Brodmann; - areas (Fp1) and (Fp2) (Brodmann areas 9 and 10), identified as the frontal pole of the prefrontal cortex which include not only area 10 but also part of Brodmann area 9;
- le aree (F3) e (F4) (area 8 di Brodmann), identificate come parte della corteccia frontale, includono i campi visivi frontali (cos? chiamati perch? si ritiene che svolgano un ruolo importante nel controllo dei movimenti oculari); - areas (F3) and (F4) (Brodmann area 8), identified as part of the frontal cortex, include the frontal visual fields (so called because they are thought to play an important role in eye movement control);
- le aree (F7) e (F8) (area 47 di Brodmann), sono parte della corteccia frontale ed hanno una curvatura che va dalla superficie laterale del lobo frontale fino alla corteccia frontale orbitale; - areas (F7) and (F8) (Brodmann area 47), are part of the frontal cortex and have a curvature that goes from the lateral surface of the frontal lobe to the orbital frontal cortex;
- le aree (C3) e (C4) (aree 01 e 04 di Brodmann), identificano diverse aree centrali sempre inserite all?interno della corteccia motoria primaria seguendo l?Homunculus di Penfield con la rappresentazione delle gambe e del tronco che si piegano all?interno della linea mediana; - areas (C3) and (C4) (Brodmann areas 01 and 04), identify different central areas always inserted within the primary motor cortex following Penfield's Homunculus with the representation of the legs and trunk bending ?interior of midline;
- le aree (T3) e (T4) (area 22 di Brodmann), identificano parte della corteccia temporale; - areas (T3) and (T4) (Brodmann area 22), identify part of the temporal cortex;
- le aree (P3) e (P4) (area 39 di Brodmann), identificano una regione del lobo parietale nella corteccia cerebrale. - areas (P3) and (P4) (Brodmann area 39), identify a region of the parietal lobe in the cerebral cortex.
- le aree (T5) e (T6) (area 37 di Brodmann), identificano parte del lobo temporale nella corteccia cerebrale; - areas (T5) and (T6) (Brodmann area 37), identify part of the temporal lobe in the cerebral cortex;
- le aree (O1) e (O2) (aree 17 e 18 di Brodmann), identificano una regione del lobo occipitale nella corteccia cerebrale. - areas (O1) and (O2) (Brodmann areas 17 and 18), identify a region of the occipital lobe in the cerebral cortex.
In FIG. 6 ? mostrato detto elemento (1d), simile ad un archetto per capelli, in cui inserire i coil/elettrodi (1b). In FIG. 6 ? shown is said element (1d), similar to a hair bow, in which to insert the coils/electrodes (1b).
All?interno di detto archetto (1d) sono apposti quattro alloggiamenti (30) su cui si alloggiano gli elettrodi (1b). Sono quattro posizioni che, a seconda dell?altezza a cui viene posizionato l?archetto (1d), corrispondono a aree cerebrali specifiche [stesse posizioni della cuffia (1c)] ovvero a destra saranno collocate le aree cerebrali corrispondenti con numero pari e a sinistra saranno collocate la aree cerebrali con numero dispari (come ? di consuetudine in ambito di ricerca/clinica internazionale). Inoltre, in base alla collocazione dell?archetto si stimolano porzioni cerebrali corrispondenti ai lobi cerebrali quindi: se posizionato sulla fronte, sopra agli occhi (FIG. 7a) verr? stimolata l?area prefrontale se messo 3 cm pi? in alto (FIG. 7b), verr? stimolata la corteccia frontale, se posizionato al centro stimoler? la corteccia motoria/sensoriale, a 3 cm da questa stimoler? le aree parietali e se posizionato a livello della nuca stimoler? l?area occipitale. Inside said arch (1d) there are four housings (30) on which the electrodes (1b) are housed. There are four positions which, depending on the height at which the headband is positioned (1d), correspond to specific brain areas [same positions as the headphone (1c)] i.e. the corresponding brain areas with even numbers will be placed on the right and the left will be place the brain areas with an odd number (as is customary in the international research/clinical field). Furthermore, according to the placement of the bow, portions of the brain corresponding to the cerebral lobes are stimulated therefore: if placed on the forehead, above the eyes (FIG. 7a) it will come? stimulated the? prefrontal area if placed 3 cm more? at the top (FIG. 7b), will it come? stimulated the frontal cortex, if positioned in the center stimoler? the motor cortex / sensory, 3 cm from this will stimulate? the parietal areas and if positioned at the level of the neck it will stimulate? the occipital area.
Nelle FIGG. 7 (a, b) sono mostrati anche i cavi (22, 22a) e i jack (23, 23a) per l?alimentazione degli elettrodi (1b). In FIGS. 7 (a, b) also show the cables (22, 22a) and the jacks (23, 23a) for feeding the electrodes (1b).
I due elettrodi (1b) infatti assumono una connotazione di anodo e catodo (contrassegnati con fili di colore diverso come si suole usare internazionalmente). Nella FIG. 3 si vede l?uscita dall?interno del corpo macchina di due connettori per jack (15, 15a): uno ? rosso a cui andr? attaccato il jack rosso e segner? l?elettrodo anodo e uno ? nero a cui andr? attaccato il jack nero e segner? l?elettrodo catodo. The two electrodes (1b) in fact take on the connotation of anode and cathode (marked with wires of a different color as is usually used internationally). In FIG. 3 shows the output from inside the machine body of two jack connectors (15, 15a): one ? red where will I go? attached the red jack and signer? the anode electrode and one ? black who will I go to? attached the black jack and signer? the cathode electrode.
Il sistema (1) secondo l?invenzione viene utilizzato inserendo la coppia di coils (1b) nella parte interna della cuffia (1c) o dell?archetto (1d), in corrispondenza delle aree da trattare. Quindi si assicura la cuffia (1c), o l?archetto (1d), alla testa del paziente e si inseriscono gli spinotti (23, 23a) nelle rispettive prese (15, 15a) sul dispositivo (1), che verr? azionato come segue. The system (1) according to the invention is used by inserting the pair of coils (1b) into the inner part of the cuff (1c) or the arch (1d), in correspondence with the areas to be treated. Then the cap (1c), or the headband (1d), is secured to the patient's head and the plugs (23, 23a) are inserted into the respective sockets (15, 15a) on the device (1), which will be operated as follows.
Il cono per la chiusura (7) svolge una funzione di ?interruttore? della forza elettromagnetica generata all?interno del corpo centrale (2). Se il cono (7) ? posizionato in modo da chiudere la prima cavit? cilindrica (3), il primo magnete (10), posizionato al di sotto del cono (7) stesso, entra in attrazione magnetica con il secondo magnete (11) posizionato alla sommit? della cavit? (4), interrompendo il campo elettromagnetico che si ? venuto a creare all?interno del corpo contrale (2). The closing cone (7) performs the function of a ?switch? of the electromagnetic force generated inside the central body (2). If the cone (7) ? positioned so as to close the first cavity? cylindrical (3), the first magnet (10), positioned below the cone (7) itself, enters into magnetic attraction with the second magnet (11) positioned at the top? of the cavity? (4), interrupting the electromagnetic field that is? come to create inside the contral body (2).
I magneti all?interno del corpo centrale (2), ovvero il secondo magnete (11) e il terzo magnete (12) si trovano in contrapposizione magnetica e in asse rispetto ai magneti sferici (6) alloggiati nelle logge (5), distribuite lungo tutta la circonferenza del corpo centrale (2). The magnets inside the central body (2), i.e. the second magnet (11) and the third magnet (12) are in magnetic opposition and in axis with respect to the spherical magnets (6) housed in the lodges (5), distributed along the entire circumference of the central body (2).
Quando il coperchio conico (7) viene rimosso e non chiude la cavit? (3), la forza di contrapposizione generata dal secondo magnete (11) e dal terzo magnete (12), unite alla pluralit? di magneti (6) in contatto con detta struttura a ragno conducibile (13) genera un campo di forze elettromagnetico che induce nella nell?avvolgimento in rame (14) una corrente a basso Hertz che viene inviata, tramite i cavi (22), ai solenoidi (21a, 21b), producendo il campo elettromagnetico terapeutico. When the conical lid (7) is removed and does not close the cavity? (3), the opposing force generated by the second magnet (11) and the third magnet (12), combined with the plurality? of magnets (6) in contact with said conductive spider structure (13) generates an electromagnetic force field which induces a low Hertz current in the copper winding (14) which is sent, through the cables (22), to the solenoids (21a, 21b), producing the therapeutic electromagnetic field.
Questo nuovo strumento su cui apporre gli elettrodi, cio? l?archetto (1d), ? nato dall?esigenza di rendere maggiormente accessibile questo tipo di stimolazione ai pazienti che sfruttano questa metodica a livello domiciliare. This new instrument on which to place the electrodes, cio? the bow (1d), ? born from the need to make this type of stimulation more accessible to patients who use this method at home.
Quindi, questa trasformazione di utilizzo non solo amplia i meccanismi di stimolazione cerebrale non invasiva su cui si basa la fTMS gi? brevettata ma permette di portare questa strumentazione a casa del paziente cercando di facilitarne l?utilizzo in sede domiciliare. Thus, this transformation of use not only expands the noninvasive brain stimulation mechanisms on which fTMS already relies, patented but allows you to bring this instrumentation to the patient's home trying to facilitate its use at home.
Per far fronte a necessit? di grandezze diverse dell?archetto (1d), cos? come per la cuffia (1c) in dotazione, sono previste misure diverse in base alla grandezza del cranio del soggetto. Si ? pensato di sfruttare materiali diversi per la realizzazione dell?archetto. Per teste di diametro pi? piccolo il materiale, sempre realizzato in stampa 3D, sar? pi? resistente e meno flessibile mentre per teste con diametri pi? grandi (ad esempio maschio adulto) verr? realizzato con un materiale pi? flessibile. To meet the needs of different sizes of the bow (1d), cos? as for the cap (1c) provided, different measurements are foreseen based on the size of the subject's skull. Yes ? thought of using different materials to make the bow. For heads of diameter pi? small the material, always made in 3D printing, sar? more resistant and less flexible while for heads with diameters pi? large (for example, adult male) will come? made with a material more? flexible.
Si sono descritte delle forme preferite di attuazione dell?invenzione, ma naturalmente esse sono suscettibili di ulteriori modifiche e varianti nell?ambito della medesima idea inventiva. In particolare, agli esperti nel ramo risulteranno immediatamente evidenti numerose varianti e modifiche, funzionalmente equivalenti alle precedenti, che ricadono nel campo di protezione dell'invenzione, come evidenziato nelle rivendicazioni allegate nelle quali i segni di riferimento posti tra parentesi non possono essere interpretati nel senso di limitare le rivendicazioni stesse. Inoltre, la parola "comprendente" non esclude la presenza di elementi e/o fasi diversi da quelli elencati nelle rivendicazioni. L?articolo ?un?, ?uno? o ?una? precedente un elemento non esclude la presenza di una pluralit? di tali elementi. Il semplice fatto che alcune caratteristiche siano citate in rivendicazioni dipendenti diverse tra loro non indica che una combinazione di queste caratteristiche non possa essere vantaggiosamente utilizzata. Preferred embodiments of the invention have been described, but naturally they are susceptible to further modifications and variations within the scope of the same inventive idea. In particular, numerous variants and modifications, functionally equivalent to the previous ones, which fall within the scope of protection of the invention, will be immediately apparent to those skilled in the art, as evidenced in the attached claims in which the reference signs placed in brackets cannot be interpreted in the sense to limit the claims themselves. Furthermore, the word "comprising" does not exclude the presence of elements and/or phases other than those listed in the claims. The article ?un?, ?one? or ?a? previous an element does not exclude the presence of a plurality? of such elements. The mere fact that some features are mentioned in different dependent claims does not indicate that a combination of these features cannot be used to advantage.
Claims (10)
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