ITNA20110019A1 - Apparecchiatura, sistema e metodo per la contrazione e la congiunta diatermia mediante modulazione e radiofrequenza - Google Patents

Description

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE INDUSTRIALE AVENTE PER TITOLO “APPARECCHIATURA, SISTEMA E

METODO PER LA CONTRAZIONE E LA CONGIUNTA DIATERMIA MEDIANTE MODULAZIONE E

RADIOFREQUENZAâ€

Campo di applicazione

La presente invenzione si riferisce in generale ai dispositivi ed ai metodi per il trattamento di tessuto molle e di quello duro. In particolare, la presente invenzione fornisce la piattaforma di energia per i trattamenti del tessuto molle.

STATO DELL’ARTE

Gli Stimolatori elettrici muscolari (EMS) sono ben noti per l’uso nelle applicazioni terapeutiche. Gli Stimolatori elettrici transcutanei del nervo (TENS) tipicamente hanno potenza più bassa rispetto agli Stimolatori elettrici neuromuscolari (NMES). I dispositivi TENS sono applicabili alla gestione del dolore ed alla stimolazione muscolare a basso livello. NMES à ̈ una strategia clinica ben convalidata per aumentare la prestazione muscolare. [2] NMES à ̈ un'efficace tecnica terapeutica per il rafforzamento dei muscoli deboli nella popolazione dei pazienti. [4]

Esistono molte applicazioni terapeutiche degli EMS. E’ stato dimostrato che mediante gli EMS à ̈ possibile gestire, attraverso la neuro-modulazione o Teffetto inibitorio della stimolazione del nervo, il dolore cronico intrattabile, il dolore post chirurgico, il dolore post traumatico.

I protocolli terapeutici con EMS per migliorare le prestazioni dei muscoli scheletrici sono ampiamente accettati e dimostrati ordinariamente negli studi di ricerca come pure nella pratica clinica. [1] Delitto ed altri hanno discusso in merito a molteplici indagini effettuate sul potenziamento delle prestazioni degli atleti che usano il regime di addestramento NMES. [2] Tuttavia, stimolazioni elevate del muscolo provocate dall’aumento della corrente causano effetti secondari aumentati quali dolore e danno tissutale.

E’ stato sperimentato che i trattamenti con EMS impediscono l’atrofia del muscolo. Si ritiene che tali tipi di trattamento rallentino il deterioramento del muscolo e ne accelerino il recupero. [1]

Gli EMS inoltre forniscono una terapia vascolare limitata innervando i muscoli, che a sua volta aumenta il ritorno venoso di sangue localmente aH'intemo del muscolo e degli arti, in modo simile all'esercizio volontario normale.

I dispositivi per diatermia provocano una forma ben nota di riscaldamento profondo terapeutico dei tessuti. Ci sono forme differenti di diatermia, diatermia ad onda corta, diatermia con ultrasuoni e diatermia a microonde. La diatermia ad onda corta à ̈ l'uso di energia elettrica a radiofrequenza per il trattamento dei muscoli profondi e delle articolazioni. Le lesioni acute possono essere trattate dalla diatermia pulsata ad onda corta mentre la diatermia continua ad onda corta può alleviare il dolore, gli spasmi muscolari, ridurre il gonfiore e promuovere la vasodilatazione. La diatermia ad ultrasuoni usa le vibrazioni acustiche ad alta frequenza per il riscaldamento del tessuto. L'ultrasuono à ̈ usato per riscaldare i muscoli selezionati che sono troppo profondi essere colpiti dal riscaldamento superficiale. La diatermia a microonde usa radiazioni simili a quelle dei forni a microonde. [5]

Allo stato dell’arte non esiste nessun dispositivo, macchina, apparecchiatura in grado di accoppiare la diatermia e il riscaldamento tissutale e muscolare e nessuna macchina o dispositivo di tale genere esiste che produca tali effetti mediante modulazione a radiofrequenza. Alcuni brevetti anteriori (vedi infra 6 e 7 brevetti anteriori citati) sono stati reperiti ma presentano solo una delle due funzioni e mediante altri sitemi più invasivi (ultrasuoni).

Riferimenti citati

[1] Gregory, Chris M.; Bickel, C Scott; Recruitment Patter in Human Skeletal Muscle During Electrical Stimulation; Physicial Therapy; Voi 85; No 4; Aprii 2005

[2] Delitto, Anthony; Snyder-Mackler, Lynn; Two Theories of Muscle Strength Augmentation Using Percutaneous Electrical Stimulation; Physical Therapy, Voi 70, No 3, March 1990

[3] Rooney, James G; Currier, Dean P; Nitz, Arthur J; Effect of Variation in thà ̈ Burst and Carrier Frequency Modes of Neuromuscular Electrical Stimulation on Pain Perception of Healthy Subjects; Physical Therapy, Voi 72, No 11, November 1992

[4] Scott, Wayne B; Causey, James B; Marshall, Tara L; Comparison of Maximum Tolerated Muscle Torques Produced by 2 Pulse Durations; Physical Therapy, Voi 89, No 8, August 2009

[5] Goats, Geoffrey C., Continuous short-wave (radio-frequency) diathermy, Br.J.SP.Med., Voi 23, No 2 (6) breveto US 2005/256463 titolare Masuda Masatoshi

(7) breveto US 2008/319372 titolare Palti Yoram

DESCRIZIONE

Vengono mostrati parecchi dispositivi esclusivi per il trattamento dei tessuti.

Sistema, metodo e apparecchiatura per la terapia combinata di diatermia e contrazione muscolare attraverso l’integrazione di energia a radiofrequenza modulata in ampiezza erogata da un dispositivo che utilizza inoltre fonti di energia terapeutiche supplementari di tipo meccaniche e termiche all'interno dello stesso dispositivo. Secondo un primo aspeto, come illustrato in Figura 1, viene mostrato un dispositivo per il tratamento del tessuto umano o animale. Il dispositivo comprende un elettrodo 1 con un’estremità prossimale e una distale; un elettrodo piato di ritorno 9; un generatore di energia elettrica che eroghi energia soto forma di radiofrequenza con una determinata frequenza portante. Oltre ai trattamenti di Diatermia, il dispositivo può anche essere utilizzato per il rafforzamento della massa tissutale della pelle o per riscaldamento.

In un modo di realizzazione preferito, il dispositivo produce energia terapeutica a radiofrequenza di tipo monofase 3 o bifase 4, come mostrato nelle Figure 2a e 2b. L’energia può essere trasmessa in forma monopolare come mostrato in Figura 3a o bipolare come mostrato in Figura 3b.

In un altro modo di realizzazione preferito, il dispositivo eroga segnali a radiofrequenza nelle forme di onda quadra 5 o onda pulsata come mostrato in Figura 4. Possono essere utilizzati altri tipi di forme d’onda come sinusoidale 6 e dente di sega 7.

In un altro modo di realizzazione preferito, il dispositivo eroga una forma d’onda portante a radiofrequenza operante a 1 MHz, come mostrato in Figura 2a. Altre frequenze portanti 8 possono essere usate con un intervallo da 300 kHz a 6 MHz.

Secondo un secondo aspeto, in Figura 1 à ̈ mostrato un altro dispositivo per il tratamento del tessuto umano o animale. Il dispositivo comprende un elettrodo 1 con una estremità prossimale e una distale; un elettrodo di ritorno 9; un generatore di energia elettrica 2 che eroga energia elettrica pulsata con frequenza da 1 Hz a 250Hz. L’energia eletrica pulsata fornisce lo stimolo elettrico che produce la stimolazione muscolare. In un metodo di realizzazione preferito, il dispositivo produce energia eletrica terapeutica di tipo monofase 3 o bifase 4 che à ̈ trasmessa nella forma monopolare, secondo le indicazioni della figura 3a, o nella forma bipolare, secondo le indicazioni della figura 3b.

In un altro modo di realizzazione preferito, il dispositivo eroga energia elettrica sotto forma di onda quadra 5 0 pulsata secondo le indicazioni di figura 4. Possono essere utilizzate anche altre forme d’onda come sinusoidale 6 e di dente di sega 7.

Secondo un terzo aspetto, viene mostrato ancora un altro dispositivo per il trattamento del tessuto umano o animale. Il dispositivo comprende un elettrodo con un'estremità prossimale e una distale; un generatore di energia elettrica che eroga l'energia sotto forma di una onda portante modulata in ampiezza, secondo le indicazioni di figura 5. L'onda portante funziona preferibilmente a 1 MHz. Possono essere usate altre frequenze portanti con una gamma che va da 300 kHz a 6 MHz. L'ampiezza dell'onda portante 10 à ̈ modulata 1 hertz - 250 hertz. L'onda portante modulata fornisce simultaneamente il riscaldamento del tessuto profondo e la stimolazione muscolare. Tale tipo di stimolazione aumenta il reclutamento delle fibre muscolari.

In un modo di realizzazione preferito, il dispositivo produce energia elettrica terapeutica monofase 3 o bifase 4 che à ̈ trasmessa in modalità monopolare, secondo le indicazioni della Figura 3a, o bipolare secondo le indicazioni della Figura 3b.

In un altro modo di realizzazione preferito, il dispositivo eroga forme d’onda quadra 10 o pulsata di energia elettrica modulate in ampiezza come mostrato in Figura 5. Possono essere usate altre forme di modulazione d’ampiezza come sinusoidale 12 e dente di sega 13 oppure combinazioni di esse.

In un altro modo di realizzazione preferito, la potenza della forma d’onda portante che fornisce la terapia termica può essere controllata indipendentemente dalle caratteristiche della stimolazione muscolare o correlata con ogni altra necessità dipendente dalla terapia come mostrato in Figura 6. Tale correlazione può essere di tipo lineare o non lineare.

Secondo un quarto aspetto, viene mostrato ancora un altro dispositivo per il trattamento del tessuto umano o animale. Per tale dispositivo l’elettrodo 62 à ̈ una sonda tenuta in mano secondo le indicazioni di figura 7. In un modo di realizzazione preferito, la sonda tenuta in mano mostrata in Figura 8 à ̈ formata da un singolo elettrodo 15 quando viene utilizzata nella modalità di funzionamento monopolare.

In un altro modo di realizzazione preferito, le sonde tenute in mano, come appare in Figura 8, sono composte da un singolo elettrodo 15 o, quando utilizzate nella modalità di funzionamento bipolare, da elettrodi multipli In ancora un altro modo di realizzazione preferito, vengono utilizzati molteplici manipoli simultaneamente nelle modalità di funzionamento monopolare e bipolare.

In ancora un altro modo di realizzazione preferito, i molteplici manipoli 17 sono utilizzati per trattare selettivamente il tessuto.

Secondo un quinto aspetto, Ã ̈ mostrato ancora un altro dispositivo per il trattamento del tessuto umano o animale. Per tale dispositivo l'elettrodo 18 Ã ̈ fissato sul posto mediante l'uso di adesivo o di altri mezzi meccanici come cinghie 65 come indicato in Figura 10.

In un modo di realizzazione preferito, il dispositivo nella figura 11 à ̈ composto da un elettrodo 19 quando à ̈ utilizzato nella modalità di funzionamento monopolare.

In un altro modo di realizzazione preferito, il dispositivo in Figura 12 à ̈ composto da elettrodi multipli 20 quando utilizzato in modalità bipolare.

In ancora un altro modo di realizzazione preferito, vengono utilizzati elettrodi multipli 21 simultaneamente nella modalità di funzionamento monopolare o bipolare, come appare in Figura 13.

In ancora un altro modo di realizzazione preferito, gli elettrodi multipli 20 sono utilizzati per trattare selettivamente il tessuto come appare figura 12.

Secondo un sesto aspetto, viene mostrato in Figura 14 ancora un altro dispositivo per il trattamento del tessuto umano o animale. Per tale dispositivo la forma dell'elettrodo 22 Ã ̈ piatta.

Secondo un settimo aspetto, viene mostrato in Figura 14 ancora un altro dispositivo per il trattamento del tessuto umano o animale. Per tale dispositivo la forma dell'elettrodo 23 Ã ̈ concava.

In un modo di realizzazione preferito l'elettrodo concavo 26 fornisce una pressione vicino ai bordi dell'elettrodo come mostrato in figura 15.

In un altro modo di realizzazione preferito, viene mostrato ancora un altro dispositivo per il quale l’elettrodo concavo 26, quando premuto, riduce la distanza fra l'elettrodo stesso ed il tessuto trattato 25 come mostrato in figura 15.

In un altro modo di realizzazione preferito, viene mostrato ancora un altro dispositivo, come appare Figura 16, in cui l'elettrodo concavo 28 riduce o ferma la circolazione sanguigna 27 nel tessuto prossimo all'elettrodo.

Secondo un ottavo aspetto, viene fornito ancora un altro dispositivo, mostrato in Figura 14, per il trattamento del tessuto umano o animale. Per tale dispositivo la forma dell’elettrodo à ̈ convessa 24.

In un modo di realizzazione preferito, l'elettrodo convesso 29 fornisce una pressione in prossimità del centro di detto dispositivo come mostrato in Figura 17.

In un altro modo di realizzazione preferito, viene fornito ancora un altro dispositivo per il quale l’elettrodo convesso, quando premuto, riduce la distanza fra l'elettrodo stesso 29 ed il tessuto trattato 30 come mostrato in figura 17.

In un altro modo di realizzazione preferito, viene fornito ancora un altro dispositivo per il quale l'elettrodo convesso forza il sangue 33 o il liquido interstiziale dal tessuto prossimo come mostrato in Figura 18.

In un altro modo di realizzazione preferito, viene fornito ancora un altro dispositivo in cui l'elettrodo convesso 31 riduce o ferma la circolazione sanguigna 32 nel tessuto pròssimo all'elettrodo come mostrato in Figura 18.

Secondo un nono aspetto, viene fornito ancora un altro dispositivo per il trattamento del tessuto umano o animale. Detto dispositivo à ̈ ulteriormente configurato per trasmettere energia meccanica 34 sotto forma di vibrazione, come mostrato in Figura 19.

In un modo di realizzazione preferito, il dispositivo à ̈ configurato per trasmettere energia meccanica sotto forma di vibrazione 35 lungo i vettori X, Y e Z come mostrato in Figura 19.

Secondo un decimo aspetto, viene fornito ancora un altro dispositivo per il trattamento del tessuto umano o animale. Il dispositivo à ̈ configurato ulteriormente per erogare energia termica sotto forma di raffreddamento diretto attivo del tessuto 37 prossimo o in contatto diretto con gli elettrodi 38, come mostrato in Figura 20.

In un modo di realizzazione preferito, l'elettrodo 38 o il tessuto vengono attivamente raffreddati da dispositivi di raffreddamento termoelettrici 39, come mostrato in Figura 20.

In un altro modo di realizzazione preferito, viene fornito ancora un altro dispositivo in cui l'elettrodo 40 o il tessuto 41 vengono raffreddati attivamente da gas o da liquido raffreddato 42, come mostrato in Figura 21. In un altro modo di realizzazione preferito, viene fornito ancora un altro dispositivo in cui l'elettrodo 43 o il tessuto 44 Ã ̈ raffreddato attivamente da evaporazione di liquido o del gel 45, come mostrato in Figura 22.

Un altro modo di realizzazione preferito consiste in ancora un altro dispositivo il quale à ̈ ulteriormente configurato per trasmettere energia termica sotto forma di raffreddamento diretto passivo del tessuto 47 prossimo o in contatto diretto con gli elettrodi, come mostrato in Figura 23.

Un altro modo di realizzazione preferito consiste in ancora un altro dispositivo in cui gli elettrodi 46 o le superfici di contatto refrigeranti di sufficiente massa e capacità termica vengono raffreddate alla temperatura desiderata prima dell’uso, come mostrato in Figura 23.

Secondo un undicesimo aspetto, viene fornito ancora un altro dispositivo per il trattamento del tessuto umano o animale. Il dispositivo più dettagliatamente à ̈ configurato per trasmettere energia termica sotto forma di di raffreddamento attivo senza contatto 48 del tessuto 49 prossimo agli elettrodi, come mostrato in Figura 24. In un modo di realizzazione preferito, gli elettrodi 50 o le superfici di raffreddamento diretto del dispositivo dotate di sufficiente capacità di scambio termico di calore 51 o direttamente la superficie del tessuto, vengono raffreddate con l’utilizzo di aria ambiente 52, come mostrato in Figura 25.

Un altro modo di realizzazione preferito del dispositivo à ̈ quello in cui gli elettrodi 50 o le superfici di raffreddamento diretto dotate di sufficiente capacità di scambio termico di calore 51, o direttamente la superfìcie del tessuto 53 vengono raffreddate dall’utilizzo di aria refrigerate 52, come mostrato in Figura 25. Secondo un dodicesimo aspetto, viene fornito ancora un altro dispositivo per il trattamento del tessuto umano o animale. Il dispositivo più dettagliatamente à ̈ configurato per trasmettere energia termica in forma di riscaldamento attivo del contatto del tessuto prossimo o in contatto diretto con gli elettrodi, come mostrato in Figura 20.

In un modo di realizzazione preferito, l'elettrodo o il tessuto vengono riscaldati attivamente da dispositivi termoelettrici 39 o riscaldatori resistivi, come mostrato in Figura 20.

Un altro modo di realizzazione preferito consiste in un ulteriore dispositivo nel quale l’elettrodo 40 o il tessuto vengono riscaldati attivamente mediante gas o liquido riscaldato, come mostrato in Figura 21.

Un altro modo di realizzazione preferito consiste in un altro dispositivo che à ̈ ulteriormente configurato per trasmettere energia termica in forma di riscaldamento passivo del contatto del tessuto prossimo o a diretto contatto con gli elettrodi, come mostrato in Figura 23.

Un altro modo di realizzazione preferito consiste in un ulteriore dispositivo nel quale gli elettrodi 46 o le superfici di contatto riscaldanti dotate di sufficiente capacità e massa termica vengono riscaldate alla temperatura desiderata prima dell’utilizzo, come mostrato in Figura 23.

Secondo un tredicesimo aspetto, viene fornito ancora un altro dispositivo per il trattamento del tessuto umano o animale. Il dispositivo più dettagliatamente à ̈ configurato per energia termica in forma di riscaldamento attivo senza contatto del tessuto prossimo o di quello in diretto contatto con gli elettrodi, come mostrato in Figura 24.

In un modo di realizzazione preferito, gli elettrodi 50 o le superfici di contatto riscaldanti dotate di sufficiente capacità di scambio termico di calore 51 o direttamente la superficie del tessuto 53, vengono riscaldate con l’utilizzo di aria calda 52, come mostrato in Figura 25.

Secondo un quattordicesimo aspetto, la densità di corrente elettrica all'elettrodo può essere variata manualmente secondo le indicazioni di figura 28. La forza applicata e l’angolo della sonda possono modulare la forma e la dimensione della superficie di contatto.

DESCRIZIONE DEI DISEGNI dell’invenzione industriale avente per titolo “APPARECCHIATURA, SISTEMA E METODO PER la contrazione e la congiunta diatermia mediante modulazione e radiofrequenzaâ€

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

I disegni che sono inclusi in questa descrizione e che ne costituiscono parte integrante, illustrano le varie tipologie di realizzazione e, insieme alla descrizione stessa, servono a spiegare i principi dell’invenzione. Nei disegni:

La Figura 1 illustra un dispositivo per il trattamento del tessuto umano o animale.

La Figura 2a illustra il modo di funzionamento della corrente monofase.

La Figura 2b illustra il modo di funzionamento della corrente bifase.

La Figura 3 illustra una modo di realizzazione applicato ad un essere umano mediante l’utilizzo del collegamento monopolare.

La figura 3a illustra un collegamento monopolare con la trasmissione dispersiva di corrente.

La figura 3b illustra un collegamento monopolare con la trasmissione locale di corrente.

La Figura 4 illustra le forme d’onda tipiche della corrente elettrica.

La Figura 5 illustra la corrente elettrica sotto forma di onda portante modulata in ampiezza.

La Figura 6 illustra le relazioni di dosaggio del trattamento fra la contrazione del muscolo e diatermia.

La Figura 7 illustra una modalità di realizzazione di una sonda tenuta in mano o manipolo.

La figura 8 illustra delle modalità di realizzazione di sonde con elettrodi singoli e multipli.

La figura 9 illustra un modo di funzionamento simultaneo monopolare e bipolare.

La Figura 10 illustra una modalità di realizzazione in cui l’elettrodo viene fissato per mezzo dell’uso di adesivo o di altri mezzi meccanici come cinghie.

La Figura 11 illustra un modo di applicazione della cinghia singola dell’elettrodo nella modalità di funzionamento monopolare.

La Figura 12 illustra un modo di applicazione delle cinghie degli elettrodi multipli nella modalità di funzionamento bipolare.

La Figura 13 illustra un modo di applicazione delle cinghie degli elettrodi multipli nella modalità di funzionamento monopolare e bipolare.

La Figura 14 illustra la geometria dell’elettrodo.

La Figura 15 illustra un modo in cui l’elettrodo concavo produce la compressione del tessuto.

La Figura 16 illustra un modo in cui l’elettrodo concavo riduce o blocca la circolazione sanguigna nel tessuto prossimo all’elettrodo.

La Figura 17 illustra un modo in cui l’elettrodo convesso produce la compressione del tessuto.

La Figura 18 illustra un modo in cui l’elettrodo convesso forza il sangue o il liquido interstiziale dal tessuto prossimo.

La Figura 19 illustra un metodo di realizzazione in cui il dispositivo trasmette energia meccanica sotto forma di vibrazione.

La Figura 20 illustra un metodo di realizzazione in cui il dispositivo trasmette raffreddamento diretto o riscaldamento al tessuto prossimo o a quello a diretto contatto con gli elettrodi.

La Figura 21 illustra un metodo di realizzazione in cui il dispositivo raffredda o riscalda l’elettrodo o la superficie di contatto per mezzo di gas o liquido raffreddato o riscaldato.

La Figura 22 illustra un metodo di realizzazione in cui l’elettrodo o il tessuto à ̈ attivamente raffreddato da evaporazione di liquido o gel.

La Figura 23 illustra un metodo di realizzazione in cui il dispositivo à ̈ configurato per trasmettere raffreddamento o riscaldamento passivo per contatto.

La Figura 24 illustra un metodo di realizzazione in cui il dispositivo trasmette energia termica sotto forma di raffreddamento o riscaldamento attivo senza contatto.

La Figura 25 illustra un metodo di realizzazione in cui il gli elettrodi o le superfici di contatto o il tessuto vengono raffreddati o riscaldati direttamente dall’uso di aria a temperatura ambiente o raffreddata o riscaldata.

La Figura 26 mostra la forza di contrazione del muscolo in funzione della frequenza del segnale modulato in ampiezza.

monodirezionale monofasica 3. La Figura 2b illustra un flusso di corrente elettrica bidirezionale bifasica. In questo modo di realizzazione l'onda portante a radiofrequenza può funzionare in entrambe le modalità di funzionamento monofasica 3 e bifasica 4. Il collegamento del paziente determina la distribuzione della corrente elettrica. La figura 3a à ̈ un esempio del collegamento del paziente in modalità monopolare. Nel funzionamento monopolare, un elettrodo di ritorno 54 à ̈ disposto a distanza sul paziente dall’elettrodo a manipolo 55. Il percorso della corrente elettrica à ̈ dispersivo quando si opera nel collegamento monopolare si propaga più profondamente all'interno del tessuto a seconda della posizione relativa dell’elettrodo di ritorno 54 e del dell'elettrodo a manipolo 55. Poiché la superficie dell’elettrodo di ritorno 54 à ̈ significativamente più grande dellelettrodo a manipolo, la densità di corrente aumenta vicino all’elettrodo a manipolo 55. La densità di corrente più precisamente à ̈ determinata dalla geometria dell'elettrodo e dalla potenza erogata dal segnale a radiofrequenza . La figura 3b illustra il funzionamento bipolare, dove la corrente elettrica si diffonde fra due elettrodi 56. La densità di corrente ed il percorso di propagazione dipendono dalla geometria dell'elettrodo, dalla posizione relativa e dalla potenza erogata dal segnale a radiofrequenza. La forma d’onda della corrente elettrica può essere a onda quadra 5 o pulsata, sinusoidale 6 o a dente di sega 7, come mostrato in Figura 4 o combinazioni di esse. La frequenza operativa 8 dell'onda portante à ̈ compresa nell’intervallo che va da 300 kHz a 6 MHz. La frequenza operativa preferita di questo metodo di realizzazione à ̈ di 1 MHz. Secondo il principio della dimensione di Henneman, il reclutamento volontario dei muscoli progredisce dai muscoli più piccoli, e in genere lenti, ai gruppi muscolari più grandi e più veloci secondo le indicazioni di figura 29. Gregory ed altri riferiscono che i muscoli stimolati elettricamente reclutano a caso i gruppi muscolari, mentre altri sostengono che lo stimolo elettrico provoca il reclutamento in ordine inverso. [1] Gregory ed altri spiegano che i muscoli scheletrici lenti e quelli veloci hanno mostrato avere frequenze di funzionamento approssimativamente di 10 e 30 Hz. Spesso, i clinici usano le frequenze di 50Hz ed oltre per assicurare le contrazioni tetaniche. Il numero delle fibre muscolari che vengono innervate dalla stimolazione elettrica dipende da molti fattori. Influenzano l’attivazione dei muscoli fattori quali l'impedenza della pelle, il grasso sottocutaneo, l’orientamento dei nervi periferici. Sebbene i nervi motori potrebbero essere superficiali, le fibre innervate da questi nervi apparentemente sono sparse in tutto il muscolo. [1] Rooney ed altri hanno discusso sull'utilizzo di frequenze portanti che variano da 1.000 a 10.000 Hz che, per produrre la contrazione del muscolo, vengono modulate da segnali con frequenze da 1 a 500 impulsi al secondo. [3] Lo stato dell’arte attuale dei dispositivi limita la massima frequenza portante a 10.000 Hz, ciò à ̈ dovuto alla diminuzione della forza di contrazione muscolare oltre i 10.000 Hz. Invece il nostro nuovo approccio funziona ben oltre i 10.000 Hz con superiore reclutamento muscolare. La nostra nuova realizzazione à ̈ formata da un manipolo dotato di elettrodo con un'estremità prossimale e una distale che trasmette un'energia elettrica terapeutica sotto forma di segnale a radiofrequenza modulato in ampiezza 10, come mostrato in Figura 5. La Figura 2a illustra il flusso unidirezionale della corrente elettrica monofase 3. La figura 2b illustra il flusso bidirezionale della corrente elettrica bifase 4. In questo metodo di realizzazione l'onda portante a radiofrequenza modulata può funzionare in entrambi i modi di funzionamento monofase 3 o bifase 4 oppure come combinazione di essi. In maniera analoga a quanto detto nel precedente paragrafo, il collegamento con il paziente determina la distribuzione della corrente elettrica. Poiché il nostro nuovo approccio usa la radiofrequenza come onda portante, la propagazione della corrente allo del tessuto trattato si comporta similmente a quanto precedentemente descritto. Poiché la radiofrequenza si propaga più profondamente nel tessuto, vengono reclutate un numero maggiore di fibre muscolari rispetto a quelle reclutate normalmente dalla tecnologia con correnti TENS. La forma d’onda della corrente elettrica e della modulazione possono essere costituite da onde quadre 10 o pulsate, sinusoidali 12 o dente di sega 13, come mostrato in Figura 5 o dalle combinazioni di esse. La frequenza operativa dell'onda portante va da 300 kHz a 6 MHz. La frequenza operativa preferita di questo modo di realizzazione à ̈ di 1 MHz. La modulazione di ampiezza à ̈ pulsata da 1 Hz a 250 Hz.

Il nostro nuovo fornisce simultaneamente diatermia e contrazione muscolare. La modalità del trattamento fornisce un miglioramento deH'efficacia con riduzione degli effetti collaterali per indicazioni di trattamenti concorrenti quali stimolazione muscolare, diatermia, riduzione della tensione muscolare, rafforzamento muscolare, riabilitazione muscolare, trattamento delle ferite non cicatrizzate o di lenta guarigione, la gestione del dolore e l’aumento della circolazione. Il trattamento sostiene simultaneamente la vasodilatazione accelerata con la contrazione del muscolo. Alcuni esempi utili comprendono l’aumento del flusso sanguigno a e dal muscolo trattato. Il dosaggio terapia diatermica e la stimolazione muscolare possono essere controllati con il nostro nuovo approccio simultaneamente o indipendentemente. La potenza e la frequenza della radiofrequenza possono essere controllate per fornire la terapia diatermica desiderata. Come illustrato in figura 26, la frequenza del segnale modulato in ampiezza può essere controllata per fornire il livello La Figura 27 illustra un metodo in cui le sonde a manipolo sono utilizzate per trattare selettivamente tessuto mirato.

La Figura 28 illustra un metodo in cui la forma e la dimensione della superficie di contatto vengono controllate manualmente dalla posizione della sonda e dalla forza applicata al tessuto.

La Figura 29 mostra il grafico del principio della dimensione di Henneman.

• Verrà ora fatto riferimento in maniera più dettagliata ai metodi di realizzazione dell'invenzione, gli esempi della quale sono illustrati nei disegni allegati. Ove possibile, gli stessi numeri di riferimento saranno usati nei disegni per riferirsi ai disegni stessi o a parti di essi.Al fine di facilitare la comprensione, di seguito vengono definiti una serie di concetti.

Come usati qui, i termini “soggetto,, e “ paziente,, si riferiscono a ogni animale, come un mammifero cioà ̈ bestiame, animali domestici e preferibilmente un essere umano. Gli esempi specifici di “soggetti,, e “pazienti,, includono, ma non sono ad essi limitati, gli individui che richiedono assistenza medica ed in particolare, che richiedono la fissazione del tessuto.

I modi di realizzazione qui rivelati forniscono i dispositivi, i sistemi ed i metodi per il trattamento dei tessuti molli e duri. In particolare, sono fomiti i dispositivi per la piattaforma energetica per i trattamenti di diatermia del tessuto molle combinata a stimolazione muscolare.

In un modo di realizzazione preferito, il dispositivo combina diverse modalità di trasmissione di energia elettrica, meccanica e termica in modo da fornire una soluzione completa che offre maggiore sicurezza ed efficacia in un solo dispositivo per il trattamento del tessuto molle. Questa modalità di realizzazione à ̈ destinata, ma non limitata, alla stimolazione muscolare, diatermia, riduzione della tensione muscolare, rafforzamento muscolare, riabilitazione muscolare, trattamento delle ferite non rimarginate o di lenta guarigione, gestione del dolore e aumento locale della circolazione sanguigna.

II nuovo approccio può essere ampliato per trattare il tessuto molle coerente con la radiofrequenza puntando a molteplici tipologie di tessuto molle quali la pelle, i muscoli, i tessuti fibrosi, i legamenti, i tendini, la fascia, il grasso, i nervi ed i vasi sanguigni.

La Figura 1 illustra il nostro nuovo metodo di realizzazione di un manipolo dotato di elettrodo con una estremità prossimale ed una distale che eroga una energia elettrica terapeutica in forma di radiofrequenza che destinata alla diatermia, ma non limitata ad essa. La Figura 2a illustra un flusso di corrente elettrica desiderato di contrazione muscolare. La frequenza del segnale modulato in ampiezza 57 può essere sintonizzata a una frequenza ottimale per ottenere la massima forza di contrazione muscolare o essere desintonizzata per ridurre la forza di contrazione muscolare. Il controllo simultaneo della potenza e della frequenza dell’onda portante e della frequenza del segnale modulato in ampiezza consente un dosaggio terapeutico controllato della diatermia 58 e della contrazione muscolare 59 con relazione lineare 60 o non lineare 61 tra le due terapie, come mostrato in Figura 6. Inoltre, o il dosaggio della contrazione 66 o il dosaggio del riscaldamento per diatermia 63 possono essere mantenuti costanti l’uno rispetto all’altro.

La Figura 8 illustra il nostro nuovo approccio in cui la sonda tenuta in mano comprende un singolo elettrodo 15. Tipicamente, questa sonda tenuta in mano con singolo elettrodo à ̈ azionata nel funzionamento monopolare e può essere usata con un elettrodo di ritorno. La preferenza della propagazione di corrente può essere determinata dal posizionamento della sonda tenuta in mano. La Figura 17 illustra un metodo in cui la sonda tenuta in mano 62 à ̈ premuta sul tessuto 63 riducendo la distanza fra l'elettrodo 29 e il tessuto da trattare 30. La profondità della terapia termica dipende dalla forza applicata alla sonda tenuta in mano. Una leggera forza applicata provoca una terapia termica superficiale.

La Figura 9 illustra il nostro nuovo approccio in cui sonde multiple tenute in mano 17 vengono utilizzate nel funzionamento monopolare. L'energia elettrica può essere applicata a entrambe le sonde tenute in mano 17 simultaneamente o singolarmente nel modalità di multiplazione.

La Figura 8 illustra un'altra metodo di realizzazione in cui la sonda tenuta in mano comprendente elettrodi multipli, cioà ̈ due o più elettrodi utilizzati nell'operazione bipolare. La Figura 27 illustra il nostro nuovo approccio in cui le sonde multiple tenute in mano 64 sono utilizzate simultaneamente nell'operazione bipolare. L'energia elettrica può applicarsi sia alle sonde tenute in mano simultaneamente o singolarmente nella modalità di multiplazione. La Figura 27 illustra un metodo in cui le sonde multiple tenute in mano 64 sono usate per trattare selettivamente una porzione mirata del tessuto.

La Figura 10 illustra un metodo di realizzazione in cui gli elettrodi 18 sono fìssati sul posto mediante l'uso di adesivo o di altri mezzi meccanici come cinghie 65. La Figura 10 illustra il nostro nuovo approccio in cui l'elettrodo fisso comprende un singolo elettrodo. Tipicamente, questo singolo elettrodo à ̈ azionato nel funzionamento monopolare, come mostrato in Figura 11. Le caratteristiche della propagazione di corrente dell'elettrodo fisso sono simili alle sonde tenute in mano. Similmente come con le sonde multiple tenute in mano, gli elettrodi fissi multipli 21 possono essere utilizzati simultaneamente nell'operazione monopolare secondo le indicazioni di figura 13. L'energia elettrica può applicarsi agli elettrodi fissi multipli simultaneamente o singolarmente nella modalità di multiplazione. Un altro metodo di realizzazione in cui l'elettrodo fisso comprende gli elettrodi multipli 20 à ̈ utilizzato nel funzionamento bipolare come mostrato in Figura 12. Gli elettrodi multipli possono essere utilizzati per trattare selettivamente una porzione mirata del tessuto.

La Figura 14 illustra un metodo di realizzazione in cui la forma 22 dell'elettrodo à ̈ piana. La Figura 14 illustra un metodo di realizzazione in cui la forma 23 dell'elettrodo à ̈ concava. Il nuovo approccio applica la compressione del tessuto lungo i bordi dell'elettrodo come mostrato in Figura 15. La Figura 15 illustra un metodo in cui la sonda tenuta in mano 66 à ̈ premuta sul tessuto riducendo la distanza fra l'elettrodo 26 e il tessuto target 25. La Figura 16 illustra un metodo in cui la sonda tenuta in mano 67 con forma concava dell'elettrodo 28 riduce o blocca la circolazione sanguigna nel tessuto 27 prossimo all'elettrodo.

La Figura 14 illustra un metodo di realizzazione in cui l'elettrodo 24 à ̈ a forma convessa. La forma convessa dell'elettrodo fornisce la compressione del tessuto vicino al centro dell'elettrodo. Come illustrato in figura 17, l'elettrodo convesso 29 mediante l’applicazione di forza riduce la distanza fra l'elettrodo 29 ed il tessuto trattato 30. Con la forza applicata, tale modo di realizzazione forza il sangue 33 ed il liquido interstiziale dal tessuto prossimo 32 all'elettrodo 31, come mostrato in Figura 18. La densità di corrente e la propagazione possono essere modulate e controllate con il posizionamento dell’elettrodo e la forza applicata.

Il nostro nuovo approccio fornisce una terapia combinabile di fonti di energia multiple come l’energia meccanica. In questo metodo di realizzazione, la terapia meccanica sotto forma di vibrazione à ̈ fornita simultaneamente o indipendentemente dall’energia elettrica. La Figura 19 illustra un modo di realizzazione in cui il dispositivo à ̈ configurato per consegnare l'energia meccanica 34 sotto forma di vibrazione lungo i vettori 35 direzionali X, di Y e Z.

La fonte di energia termica à ̈ un altro aspetto della terapia combinabile. Il raffreddamento diretto à ̈ caratterizzato come un dispositivo di raffreddamento in cui l'energia termica à ̈ fornita sotto forma di raffreddamento in contatto diretto con la superficie del tessuto prossimo o in contatto diretto con gli elettrodi. La Figura 20 illustra una modalità di realizzazione in cui l'elettrodo 38 o l’elemento termicamente conduttivo 36 à ̈ raffreddato attivamente da un dispositivo di raffreddamento termoelettrico 39. In un’altra modalità di realizzazione, la Figura 21 illustra un altro dispositivo in cui l'elettrodo 40 o l’elemento termicamente conduttivo 41 à ̈ raffreddato attivamente da gas o da liquido raffreddato 42. La Figura 23 illustra una modalità di realizzazione in cui gli elettrodi con 46 o le superfici di contatto raffreddate dotate di sufficiente massa e capacità termica vengono raffreddate a una desiderata temperatura prima dell’uso. La Figura 25 illustra un metodo di realizzazione in cui l’elettrodo 50 o le superfici di contatto refrigeranti con sufficiente capacità di scambio termico 51 o direttamente la superficie del tessuto 53 à ̈ raffreddata per mezzo di aria ambiente 52. La Figura 22 illustra una modalità di realizzazione in cui l'elettrodo 43 o il tessuto 44 à ̈ attivamente raffreddato da evaporazione di liquido o di gel 45.

Un altro aspetto della terapia termica à ̈ l'uso di raffreddamento attivo senza contatto 48 del tessuto 49 prossimo o in contatto diretto con gli elettrodi, con riferimento alla Figura 24. La Figura 25 illustra una modalità di realizzazione in cui gli elettrodi 50 o le superfici refrigeranti di contatto con sufficiente capacità di scambio di calore termico 51 o direttamente la superficie del tessuto 53 vengono raffreddate dall’utilizzo di aria raffreddata 52.

11 riscaldamento attivo del contatto del tessuto prossimo o in contatto diretto con gli elettrodi à ̈ ancora un altra forma di terapia termica. La Figura 20 illustra una modalità di realizzazione in cui l'elettrodo 38 o l’elemento conduttivo 36 sono riscaldati attivamente da dispositivi termoelettrici 39 o resistivi. In un'altra modalità di realizzazione, la Figura 21 illustra un altro dispositivo in cui l'elettrodo 40 o l’elemento conduttivo 41 à ̈ attivamente riscaldato da gas o da liquido riscaldati 42. La Figura 23 illustra una modalità di realizzazione in cui gli elettrodi 46 o le superfici di contatto riscaldanti con sufficiente massa termica e capacità di calore vengono portate alla temperatura desiderata prima dell’uso.

Un altro aspetto della terapia termica à ̈ l’uso del riscaldamento attivo senza contatto del tessuto prossimo o in contatto diretto con gli elettrodi, riferirsi alla Figura 22. La Figura 25 illustra una modalità di realizzazione in cui gli elettrodi 50 o le superfici di contatto riscaldanti con sufficiente capacità di scambio di calore termico 5 1 o direttamente la superficie del tessuto 53 à ̈ riscaldata dall’utilizzo di aria riscaldata 52.

La densità di corrente elettrica all'elettrodo dipende dalla geometria dell'elettrodo, dall'impedenza del tessuto e dalla potenza del segnale a radiofrequenza. Un altro fattore che può controllare la densità di potenza à ̈ l’area della superficie di contatto. La superficie di contatto può essere variata manualmente come mostrato in Figura 28. La quantità di forza applicata e l'angolo della sonda possono modulare la forma e la dimensione della superficie di contatto.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI dell’invenzione industriale avente per titolo “APPARECCHIATURA, SISTEMA E METODO PER la contrazione e la congiunta diatermia mediante modulazione e radiofrequenza†Si rivendica quanto segue : 1 Dispositivo per il trattamento del tessuto umano o animale che produce contrazione neuro-muscolare e riscaldamento tissutale in maniera congiunta mediante segnali a radiofrequenza modulati in ampiezza con una portante ad alta frequenza da un minimo di 300 kHz sino a 6 MHz e avente effetti di rafforzamento del tessuto cutaneo e/o muscolare e/o riscaldamento tissutale e/o coagulazione del collagene e/o trattamento di tessuto fibroso e/o trattamento di tessuti vascolari e/o la combinazione degli stessi, comprendente i seguenti elementi : un generatore di energia elettrica producente segnali elettrici con una portante ad alta frequenza e di tipo monofase o bifase, monopolare o bipolare, a onda quadra/pulsata o sinusoidale o a dente di sega; un generatore di energia elettrica producente segnali elettrici pulsati a frequenza compresa tra 1 Hz e 250 Hz, e di tipo monofase o bifase, monopolare o bipolare, a onda quadra/pulsata o sinusoidale o a dente di sega; un generatore di energia elettrica producente segnali elettrici a radiofrequenza modulati, costituiti da un segnale portante con frequenza compresa tra 300 kHz e 6 MHz e un segnale modulante con frequenza compresa tra 1 Hz e 250 Hz, e di tipologia monofase o bifase, monopolare o bipolare, a onda quadra/pulsata o sinusoidale o a dente di sega; Almeno un manipolo dotato di due estremità una prossimale e una distale con uno o più elettrodi, e almeno un elettrodo di ritorno; una console di controllo della temperatura e della contrazione dotata di un display che riproduce i dati di lavoro impostati, la temperatura del tessuto e l’intensità delle contrazioni nonché gli effetti degli stessi sullo stato dei muscoli e dei tessuti nonché sullo stato generale di salute del paziente ; • un sistema di alimentazione ; • un sistema di refrigerazione o di riscaldamento degli elettrodi o dei terminali e/o del tessuto ad essi prossimo; 2 il dispositivo di cui alla rivendicazione numero 1 produce contrazione neuro-muscolare e riscaldamento tissutale in maniera alternata 3 Il dispositivo di cui alla rivendicazione numero 1, tramite campi elettrici a radiofrequenza con un’onda modulata risultante da una modulazione di ampiezza del segnale portante ad alta frequenza, provoca e controlla incrementi di temperature tissutali e contrazione neuro-muscolare in maniera indipendente o correlate tra loro, in modo lineare o non lineare. 4 Il dispositivo di cui alla rivendicazione numero 1 à ̈ costituito da un manipolo con almeno un elettrodo dotato di due estremità una prossimale e una distale; una fonte di energia elettrica che eroga energia sotto forma di radiofrequenza con una frequenza portante compresa in un intervallo da 300 Khz a 6 Mhz (preferibilmente 1 Mhz) e modulata in ampiezza da un segnale modulante a frequenza compresa tra 1 Hz e 250 Hz, l’energia elettrica viene trasmessa in forma monofase o bifase, dove la corrente elettrica può essere trasmessa nella forma di onda quadra/pulsata, sinusoidale, dente di sega. 5 Il generatore di energia elettrica di cui alla rivendicazione numero 1, viene pilotato in maniera tale da alternare erogazione di segnali a radiofrequenza a interruzione dei segnali o pause senza erogazione di energia elettrica o segnali con erogazione molto bassa, i quali possono essere modulati e adattati a seconda delle situazioni e del caso di specie in maniera da assicurare contrazione e riscaldamento di tessuti e fibre muscolari ; 6 Il generatore di energia elettrica di cui alle rivendicazioni 1 e 5, eroga energia a Radiofrequenza di tipo modulato in ampiezza mediante una forma d’onda portante con una gamma di frequenze che va da 300 kHz a 6 MHz (preferibilmente a 1 MHz) e con una forma d’onda modulante che va da 1 Hz sino 250 Hz; l'onda modulata à ̈ in grado di fornire simultaneamente il riscaldamento del tessuto profondo e la contrazione neuromuscolare; 7 La modulazione della radiofrequenza di cui alle rivendicazioni 1 e 6 aumenta il rendimento della fibra muscolare ed il reclutamento delle fibre muscolari interessate al trattamento; 8 Il dispositivo di cui alla rivendicazione 1, può essere configurato con elettrodi terminali costituiti da uno o più manipoli fìssi o modificabili a seconda delle esigenze e del caso di specie ciascuno dotato di uno o più elettrodi fissi o modificabili, i quali possono essere fissi o configurabili, consentendo l’utilizzo in una o più determinate localizzazioni tissutali ; 9 Il manipolo di cui alla rivendicazione numero 8 à ̈ collegato a uno o più elettrodi terminali i quali possono essere configurati (in maniera monopolare o bipolare) e distanziati a seconda delle esigenze con effetti molto diversi: a parità di erogazione la configurazione bipolare aumenta la selettività dei tessuti coinvolti e la precisione di riscaldamento e contrazione del muscolo mentre la configurazione monopolare a distanza lunga comporta l’interessamento di una zona tissutale e/o muscolare ben più ampia, la variazione dell’intensità e della frequenza del segnale elettrico portante e della sua modulazione inoltre consente un ulteriore gamma di interventi e di adattabilità del dispositivo alle esigenze del caso di specie e del paziente; 10 Il manipolo di cui alla rivendicazione numero 8 e 9 reca almeno un elettrodo terminale configurato con un profilo di tipo convesso, concavo oppure piatto; 11 Il terminale di cui alla rivendicazioni 8, 9 e 10 configurato in maniera convessa consente un intervento in maniera più precisa sul centro della parte convessa dell’elettrodo, riduce la distanza dell’ elettrodo dalla zona tissutale oggetto di intervento, riduce o ferma la pressione sanguigna tissutale in prossimità dell’elettrodo ; 12 Il terminale di cui alle rivendicazioni precedenti configurato in maniera concava consente di dare tensione e pressione in prossimità della estremità del bordo dell’elettrodo e riduce la distanza della sonda dalla zona tissutale di intervento dal bordo dell’elettrodo ; 13 Il terminale di cui alle rivendicazioni da 8 a 11, configurato in maniera piatta consente un intervento su una zona più ampia e con un’erogazione più uniforme della zona trattata e coperta dall’elettrodo terminale ; 14 L’elettrodo terminale di cui alle rivendicazioni precedenti laddove à ̈ costituito da una sonda suscettibile di essere tenuta in mano secondo, che quando viene utilizzata nella modalità di funzionamento monopolare può essere costituita da un singolo elettrodo, quando invece à ̈ utilizzato nella modalità di nzionamento bipolare, à ̈ costituito da elettrodi multipli. 15 L’elettrodo terminale di cui alle rivendicazioni precedenti può essere utilizzato mediante molteplici manipoli (sonde) simultaneamente nelle modalità di funzionamento monopolare e bipolare, oppure per trattare più selettivamente il tessuto. 16 L’elettrodo di cui alle rivendicazioni precedenti può essere applicato direttamente sul tessuto o fissato mediante l'uso di adesivo o di altri mezzi meccanici come cinghie; 17 Il dispositivo di cui alle rivendicazioni precedenti à ̈ configurato inoltre in maniera tale da erogare energia meccanica in forma di vibrazioni e riscaldamento/raffreddamento termico, in maniera combinata o alternata; 18 L’erogazione di energia meccanica di cui alla rivendicazione 17 à ̈ data sottoforma di vibrazioni indirizzata secondo vettori normali X, Y, Z ovvero in una dimensione tridimensionale ; 19 Il dispositivo di cui alla rivendicazione 1 à ̈ configurato ulteriormente per trasmettere energia termica sotto forma di raffreddamento attivato con o senza contatto con il tessuto ed in particolare sotto forma di raffreddamento diretto attivato da gas o da liquido raffreddato, da evaporazione di liquido o del gel, da dispositivi di raffreddamento termoelettrici in contatto diretto o in prossimità del tessuto o degli elettrodi oppure di raffreddamento diretto passivo del tessuto oppure mediante superfici di contatto refrigeranti raffreddate alla temperatura desiderata prima dell’uso oppure con l’utilizzo di aria ambiente oppure dall’ utilizzo di aria refrigerata; 20 Il dispositivo di cui alle rivendicazioni precedenti à ̈ configurato per trasmettere energia termica sotto forma di riscaldamento attivato con o senza contatto con il tessuto o contatto diretto con gli elettrodi, ed in particolare sotto forma di riscaldamento attivo da parte di dispositivi termoelettrici o riscaldatori resistivi oppure mediante gas o liquido riscaldato o in forma di riscaldamento passivo del contatto o del tessuto prossimo o a diretto contatto con gli elettrodi oppure riscaldati alla temperatura desiderata prima dell’utilizzo, oppure se vengono riscaldate con l’utilizzo di aria calda. 21 Gli elettrodi terminali di cui alle rivendicazioni precedenti, possono disporre di un sensore termico per il controllo dell’aumento termico fissatale richiesto, inoltre gli stessi elettrodi possono controllare parametri quali l’impedenza tissutale che à ̈ variabile al variare dell’aumento del flusso sanguigno.