IT8009584A1 - Procedimento ed apparecchiatura per la correzione della scoliosi ed altre deformita' spinali - Google Patents

Description

Descrizione dell'Inven zione Industria dal titolo: "PROCEDIMENTO ED APPARECCHIATURA PER LA CORREZIONE DELLA SCOLIOSI ED ALTRE DEFORMIT? SPINALI"

RIASSUNTO

Per la correzione della scoliosi e deformit? analoghe , si generano stimolazioni muscolari tenden ti a sollecitare una deviazion? della colonna verte brale nel senso opposto a quello assunto dalla colonna stessa per effetto della malattia, con applicazione - sulla pelle - di due elettrodi opportunamente distanziati che ricevono segnali pulsanti capaci di stimolare la fascia muscolare} si prevede una attenuazione graduale delle singole stimolazioni elettriche della fascia muscolare; si prevede anche un graduale aumento iniziale della intensit? delle stimolazioni, all*inizio di ciascun trattamento gior naliero.

DESCRIZIONE

L'invenzione si riferisce ad una apparecchiatura e ad un procedimento per la correzione della scoliosi od altre deformazioni della spina dorsale.

E' gi? noto il procedimento ed ? gi? nota un'at trezzatura per attuare stimolazioni muscolari tenden ti a sollecitare una deviazione della colonna vertebrale nel senso opposto a quello assunto dalla colonna stessa per effetto della malattia. La stimolazione muscolare viene ottenuta con la applicazione sulla pelle - di due elettrodi transcuta nei opportunamente distanziati, che ricevono segnali pulsanti capaci di stimolare la fascia muscolare. I segnali vengono per lo pi? formati con l'ausilio di un'onda portante di frequenza appropriata con la modulazione della stessa per ottenere i segnali atti a provocare periodiche contrazioni muscolari, evitando la fatica muscolare e successivo "tetano? che s? avrebbe nel ca so di stimolo cutaneo. Mentre l'onda portante pu? es seredi una frequenza ad esempio di 25 Hz, le stimolazioni per il tessuto muscolare sono formate da tre ni di impulsi che possono avere ad esempio una durata dell'ordine di sei secondi con un equivalente periodo di interruzione dell'impulso. La modulazione per ottenere i treni di impulsi pu? essere ottenuta con uno scillatore lento e la detta modulazione viene attualmente modulata con una rampa inclinata iniziale per ottenereuna certa gradualit? della stimo lazione del muscolo, per imporre la contrazione di esso in modo graduale; attualmente, le stimolazioni cessano bruscamente.

Con le apparecchiature e con i metodi attuali vengono previste applicazioni durante il riposo notturno ed ? prassi normale che nei primi giorni le ap plicazioni vengano attuate iniziando con stimolazioni pi? deboli, per assuefare la muscolatura a queste prolungate stimolazioni intermittentiche debbono ser vire alla sollecitazione della colonna vertebrale nel senso della correzione della deformazione.

Le apparecchiature ed i metodi attualmente cono sciuti vengono perfezionati a secondo l'invenzione, con lo scopo di rendere pi? efficace il trattamento e per ridurre i fenomeni di fastidio che i trattamenti attualmente usati possono provocare nei soggetti trattati. Un altro scopo delle apparecchiature e dei metodi perfezionati, secondo l'invenzione ? quello di ottenere un trattamento pi? completo e quindi una correzione pi? soddisfacente delle deformazioni per scoliosi.

Secondo l'invenzione, viene proceduto ad ottene re una attenuazione graduale delle singole stimolazio ni elettriche della massa muscolare, in modo da evitare l'intervento di stimoli correttivi naturali d? parte del cervello, che si manifestano nei sistemi attuali al termine di ciascuna delle stimolazioni periodiche durante il trattamento.

Per ottenere ci?, si pu? impiegare un opportu? no generatore programmabile e si possono prevedere mezzi p?r regolare il tempo di ciascuna rampa di at tenuazione delle stimolazioni fornite agli el?ttrodi per gli scopi suddetti.

Un metodo ed un' apparecchiatura perfezionati secondo l?invenzione prevedono anche un incremento graduale iniziale della intensit? delle stimolazioni elettriche fornite attraverso gli elettrodi alla od a ciascuna fascia muscolare, all'inizio di ciascun trattamento per stimolazione intermittente, cio? ad esempio all'inizio di ciascun trattamento gior alie ro durante il riposo notturno? Con ci? si ottiene un graduale "riscaldamento" della muscolatura ed una assuefazione non fastidiosa del sistema nervoso allo stimolo elettrico, per cui l'organismo accetta pi? confortevolmente le stimolazioni dei trattamenti, venendo escluso un inizio brusco come invece si verifica attualmente.

Questo aumento graduale pu? avere una durata del l'ordine dai sei ai dieci minuti primi, Si ? consta tato che l'intensit? delle prime stimolazioni pu? co munque essere di un valore intermedio rispetto al va lore finale delle stimolazioni stesse; ad esempio si pu? partire da stimolazioni di intensit? dell'ordine di 30 milliamp?re con stimolazioni di regime dell'or? dine di 50 a 70 milliamp?re. Possono essere previsti mezzi per regolare la durata di questo "riscaldamento" iniziale della muscolaturav cio? di questa gradualit? di aumento dello stimolo all'inizio di ciascun tratta mento e questo tempo di trattamento per riscaldameli to pu? essere indicativamente dell'ordine da otto a trenta minuti primi in specie dell'ordine dai dieci ai quindici minuti primi all'inizio di ciascun trattamento.

Un'apparecchiatura perfezionata secondo l'inven zione comprende vantaggiosamente pi? di una coppia di elettrodi cooperanti per ottenere simultaneamente il trattamento correttivo per stimolazione di pi? fa sce muscolari in pi? posizioni che possono ricevere stimolazioni (si imultanee od anche sfasate) in relazio ne alla opportunit? di stimolare - in modo simultaneo o sfasato - i fasci muscolari interessati dalle due o pi? coppie di elettrodi utilizzati.

Un'apparecchiatura perfezionata secondo l'inven zione pu? comprendere anche vantaggiosamente un sistema di allarme o comunque di segnalazione, atto a funzionare al memento in cui un elettrodo possa accidentalmente staccarsi dalla pelle nella zona in cui eeso ? stato applicato - con cerotti od altro - per attuare il trattamento. In pratica possono essere pre visti mezzi per determinare la segnalazione di allar me suddetta, quando aumenta oltre un certo limite la resistenza fra i due elettrodi di una stessa coppia, ci? che avviene in caso di allontanamento cio? di stacco di un elettrodo. Ci? pu? essere ottenuto con l'impiego ad esempio di un trigger.

Possono ?ssere previsti anche mezzi per provoca re un'segnale di allarme analogo, quando si abbia un abbassamento della potenza delle stimolazioni elettri che al di sotto di una s?glia programmata, ad esempio al di sotto dei 30 milliampere.

Il disegno allegato mostra una esemplificazione non limitativa di attuazione dei criteri sui quali si basa l'invenzione. In particolare: la

Fig. 1 mostra un diagramma di stimolazioni elet triche iniziale e di regime; la

Fig? 2 mostra un segnale, come ? ottenuto attra verso la modulazione di un'onda portante, con dimensioni ovviamente alterate per comodit? di disegno; la Fig? 3 mostra in modo molto schematico una possi bileapplicazione di due coppie di elettrodi per la correzione di due deviazioni opposte; e la

Fig. 4 mostra uno schema di circuito.

secondo quanto ? illustrato nel disegno annesso, in Fig. 1 ? mostrato un diagramma delle stimolazioni in ampiezza in funzione del tempo. Le stimolazioni hanno una durata media T1 dell'ordine di sei secondi, intervallate da tempi T2 uguali o diversi da T1. Ciascuno impulso 1, come mostrato anche in Fig. 2, presenta una rampa iniziale R1 che rende graduale la con trazione muscolare; ciascun impulso I ? ulteriormente definito da una rampa terminale R2 anch'essa inclinata, per ottenere una attenuazione graduale del segnale e quindi della contrazione muscolare, in modo da rendere fisiologicamente pi? accettabile la stimolazione senza affaticamento del soggetto?

Nella Fig. 1 ? mostrato un diagramma che illustra un per?odo iniziale fino al tempo Tc, in cui si ha un graduale aumento dell'intensit? degli impulsi secondo una rampa Ri che pu? nascere in corrispondenza di un valore dell'intensit? del segnale circa met? di quella di regime, il quale regime viene raggiunto dopo un tem po Tc dell'ordine di sei a dieci minuti. Questa gradua lit? viene imposta all'inizio di ciascun trattamento giornaliero o comunque periodico. Durante trattamenti successivi si pu? arrivare ad una variazione della potenza P degli impulsi, per arrivare a quella pi? idonea per ciascun soggetto. La gradualit? secondo la rampa Ri delle stimolazioni all'inizio di ciascun trat tamento, per "riscaldare" la muscolatura, pu? essere costante con il variare della potenza P oppure pu? es sere praticamente una funzione pressoch? diretta d? questa potenza.

Nella Fig, 3 ? mostrato in modo molto schematico un modo d? utilizzare due coppie di elettrodi E1 ed E2 per correggere con stimolazioni muscolari le due deviazioni che si possono riscontrare in certi casi nella colonna vertebrale CV per effetto della scoliosi detta a deviazioni multiple. Le due coppie di elettrodi vengono disposte per agire sulle fasce muscolari che si trovano dalla parte delle rispettive convessit?, per agire in modo tale da attenuare le convessit? stesse attraverso le contrazi?ni muscolari. La presenza d? due coppie d? elettrodi consente di ef fettuare il trattamento contemporaneo sulle due devia zioni. In questo modo si ottengono trattamenti correttivi delle deformazioni laterali doppie, e con idonee posizioni degli elettrodi si possono ottenere anche correzioni delle deviazioni sul piano sagittale.

Nella Fig, 4 ? mostrato uno schema di circuito per attuare l'invenzione; il circuito pu? alimentare le due coppie d? elettrodi E1 ed E2 posti sul circuito utilizzatore C1. Nello schema il blocco, C2 ? il circuito amplificatore di potenza, a valle del quale un diodo D1 assicura la esclusione di stimoli rovesci, mentre i trimmer Tri, Tr2 sono previsti per regolare le tensioni e quindi la potenza P. Il circuito C3 ? un generatore di frequenza per l'onda portante, ad e? sempio ? 25 Hz. Tramite un flip-flop Fp vi?ne controll ato un generatore programmabile C4 (di cui il flip-flop fa parte) che consente la formazione delle rampe iniziali Ri degli impulsi I di questo circuito generatore programmato C4 fa parte un comparatore di tensione Ct; attraverso il flip-flop Fp si fornisce il segnale pulsante. Con Gr ? indicato un generatore di tensione di riferimento. Un circuito C6 costituisce un oscillatore lento per ottenere gli impulsi I alla frequenza ad esempio di sei secondi di impuls? e sei secondi di intervallo; esso comprende trimmer Tr3 e Tr4 per la regolazione dei tempi di stimolazione e di riposo (OFF ed ON) rispettivamente. Un blocco C7 con integratore di rampa serve per regolare il tempo del le rampe R1 ed R2. Il circuito C8 ? un generatore di preriscaldamento iniziale, per regolare il tempo Tc della rampa Ri che serve per l'aumento graduale della intensit? degli impulsi, durante il periodo iniziale di ciascun trattamento per il riscaldamento del la o delle fasce muscolari per evitare quindi i fastidi iniziali che si avrebbero con stimolazioni fin dall'inizio dell'entit? di regime. Con C9 ? indicato un circuito di allarme con regolatori della soglia di allarme. Con Ac ? indicato un avvisatore acustico, alimentato con la cadenza dell'oscillatore lento C6, tramite un adattatore di segnale Ad e sotto il controllo del circuito C9.

L'operatore ha la possibilit? di regolare l'intensit? P di regime del segnali I.

Attraverso un cavo volante, inseribile con spina multipla SM, si ottiene la possibilit? di un coman do manuale a distanza per controlli radiografie ed altro. Un commutatore SW3 a riposo esclude gli impulsi neutralizzando il circuito,C7. Il circuito C7 ? po sto a riposo dalla resistenza R37. Commutando sul SW3 si pu? avere a volont? uno stimolo continuo, ad esempio per radiografare o per avere impulsi prolungati per osservazioni varie (utili al medico)?

Sulla manipola del comando a distanza si pu? trovare anche vantaggi?samente un quadro Q di ispezione con alcuni LED che indicano alcuni valori di soglia della intensit? dell'impulso stimolante. Si pu? anche prevedere un segnale acustico Z2 per indicare un partii colare valore raggiunto dall'impulso ed idoneo ad e

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI

   1 ) Procedimento per la correzione della scoliosi ed altre deformit? comportante la generazione di stimolazioni muscolari tendenti a sollecitare una de viazione della colonna vertebrale nel senso opposto a quello assunto dalla colonna stessa per effetto del la malattia, con applicazione di due elettrodi opportunamente distanziati che ricevono segnali pulsanti capaci di stimolare ripetutamente la massa muscolare, caratterizzato dal fatto che viene proceduto ad otte nere una attenuazione graduale delle singole stimola zion? elettriche della massa muscolare, in modo da evitare l'intervento di stimoli correttivi naturali da parte del cervello ed il conseguente disagio.
2. 2) Procedimento come da rivendicazione preceden te, caratterizzato dal fatto di prevedere un graduale aumento iniziale della intensit? delle stimolazioni all'inizio di ciascun trattamento, in specie giornaliero.
3. 3) Apparecchiatura per attuare il metodo delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere un generatore programmabile e mezzi per generare una rampa di attenuazione finale di eia scuna delle stimolazioni fornite agli elettrodi.
4. 4) Apparecchiatura come da rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi atti a determinare un incremento graduale iniziale della ampiezza delle stimolazioni elettriche fornite attraverso gli elettrodi alla od a ciascuna fascia muscolare, all'inizio di ciascun trattamento per stimo lazioni intermittenti, cio? ad esempio all'inizio di ciascun trattamento durante il riposo notturno.
5. 5) Apparecchiatura come da rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere pi? di una coppia di elettrodi cooperanti, per ottenere simultaneamente il trattamento correttivo per stimolazione di pi? fasce muscolari in pi? posizioni.
6. 6) Apparecchiatura come da rivendicazioni prece denti, caratterizzata dal fatto di comprendere un sisterna di segnalazione - in specie di allarme - atto a funzionare al momento in cui un elettrodo possa ac c?dentalmente staccarsi dalla pelle.
7. 7) Apparecchiatura come da rivendicazioni prece denti, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi per determinare la segnalazione di allarme suddetta quando diminuisce oltre un certo limite l'assorbimento fra i due elettrodi di una stessa coppia (allarme a soglia programmata).
8. 8) Apparecchiatura come da rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere un comando manuale a distanza, inseribile per neutraliz zare a volont? il comando automatico dell?oscillatore, e per ottenere impulsi di durata volontaria.
9. 9) Apparecchiatura come da rivendicazi?ne 8, caratterizzata dal fatto che al comando manuale a distanza ? associato un sistema di controllo dell?intensit? degli impulsi.
10. 10) Procedim?nto ed apparecchiatura per la correzione della scoliosi; il tutto come descritto e rappresentato in esempio dall?annesso disegno.