ITTO20110527A1 - Apparecchio per trattamenti terapeutici con onde elettromagnetiche risonanti pulsate - Google Patents

Description

“Apparecchio per trattamenti terapeutici con onde elettromagnetiche risonanti pulsateâ€

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Campo dell’invenzione

La presente invenzione riguarda un apparecchio per trattamenti terapeutici con onde elettromagnetiche risonanti pulsate.

La presente invenzione à ̈ stata sviluppata per la terapia di lesioni tissutali ed altre patologie, ed à ̈ basata sullo stimolo riparativo dei tessuti provocato dalla risonanza magnetica a livello biologico.

Descrizione della tecnica nota

Le terapie della categoria elettromagnetica comportano vari metodi per applicare un campo elettrico o elettromagnetico ad un’ulcera o ad una lesione tissutale di altro genere, al fine di facilitare la crescita e la proliferazione cellulare di nuovo tessuto. Ad esempio, l’applicazione di campi elettrici o elettromagnetici esterni à ̈ diventato uno standard della terapia delle fratture ossee, ma à ̈ sempre più presente anche nel trattamento delle lesioni dei tessuti molli.

La ricerca clinica ha dimostrato che il trattamento con stimoli elettrici o elettromagnetici può accelerare la guarigione di ulcere cutanee che non rispondono a terapie più convenzionali. Ad esempio, stimoli con campo elettrico pulsante hanno mostrato una certa efficacia clinica nella cura delle ulcere da decubito. Questo approccio terapeutico si basa sull’osservazione, iniziata circa 60 anni fa, che i potenziali elettrici sopra le ulcere sono negativi fino alla guarigione e sulla relativa ipotesi che i tessuti viventi posseggono potenziali di superficie che regolano la fase proliferativa delle cellule. Quindi, la riparazione tissutale può essere indotta/stimolata dall’applicazione di un potenziale negativo. Benché questo approccio risulti semplicistico e arcaico rispetto a studi approfonditi sui meccanismi di guarigione, c’à ̈ comunque una certa evidenza scientifica che lo stimolo elettrico attivi i macrofagi ed aumenti la proliferazione cellulare, la sintesi del collagene e l’espressione di ricettori dei fibroblasti per trasformare il fattore di crescita beta.

Vi sono in uso attualmente o sono stati utilizzati in passato vari metodi che sfruttano l’emissione di energia fisica per stimolare la riparazione tissutale, in particolare delle ulcere cutanee. Molti di questi metodi comportano l’uso di correnti elettriche per stimolare la crescita tissutale. Altri dispositivi prevedono un’antenna per applicare energia elettromagnetica a radiofrequenza attraverso il corpo a scopo terapeutico. Un’ampia categoria di dispositivi prevede altresì l’uso di emettitori elettromagnetici come solenoidi che si applicano, a seconda della forma, o in prossimità o attorno alla parte anatomica da trattare, in modo da sottoporre i tessuti da trattare ad uno stimolo elettromagnetico locale. Tutti questi dispositivi producono, per le caratteristiche in intensità e frequenza dello stimolo elettromagnetico di tipo continuo, un effetto termico all’interno del tessuto che dovrebbe agire da stimolo alla rigenerazione.

Una sottocategoria dei dispositivi elettromagnetici utilizza invece un segnale pulsato, in modo da generare uno stimolo con il minimo passaggio/generazione di energia termica. Esempi di queste tecnologie sono Diapulse e Dermagen, utilizzati per il trattamento di ulcere e lesioni tramite l’applicazione di campi elettromagnetici pulsati a bassa frequenza. Allo stato dell’arte questi dispositivi non hanno dato prove scientificamente inconfutabili di efficacia clinica, anche se gli studi sembrano concordare su un certo miglioramento dei tempi di guarigione. Peraltro il loro presupposto meccanismo di funzionamento a livello cellulare non à ̈ mai stato spiegato.

Il documento US-A-2006/0129189 descrive un apparecchio per il trattamento di ferite croniche utilizzando energia elettromagnetica. L’apparecchio comprende un generatore di energia elettromagnetica configurato per produrre impulsi ad alta frequenza, con frequenze che variano da 1 a 1000 MHz. Il generatore à ̈ accoppiato ad applicatori che applicano alle zone da trattare energie di trattamento dell’ordine di 1-300 mW/cm<2>. Questo documento descrive anche dispositivi di trattamento che prevedono il passaggio di correnti elettriche in avvolgimenti di fili, in modo da creare campi magnetici; in questo caso la frequenza degli impulsi elettrici à ̈ relativamente bassa, tipicamente nel campo della basse frequenze o della frequenza udibile.

US-A-5584863 descrive un sistema per la modifica della crescita e riparazione di cellule e tessuti mediante l’applicazione di campi elettromagnetici pulsati con frequenze dell’ordine dei MHz. Viene descritto l’uso di burst di impulsi sinusoidali o con altre forme, con ciascun burst di impulsi che contiene da 1100 a 10000 impulsi per burst e con una frequenza di ripetizione dei burst compresa fra di 0,01 e 1000 Hz.

Infine il documento EP 1 723 958 descrive un apparecchio per generare campi magnetici nel range fra 0,3 Hz e 1kHz. In particolare, in una forma di attuazione, l’apparecchio genera una sequenza d’impulso, in cui ogni impulso à ̈ seguito da una breve pausa in modo che siano generati gruppi d’impulsi. La durata degli impulsi à ̈ tipicamente tra 0,5 e 150 ms, preferibilmente circa 2 ms, mentre le pause hanno una durare che à ̈ inferiore a 10 s. Il documento menziona il fatto che con questo schema sia possibile generare segnali con specifici contributi nello spettro, in particolare tra 0,3 Hz e 1 kHz. Tuttavia, il documento non fornisce chiare indicazioni sulla selezione delle tempistiche e presta soprattutto attenzione ad una specifica forma d’onda dell’impulso di base.

Scopo e sintesi dell’invenzione

L’inventore ha osservato che nella tecnica nota tuttavia non esistono sistemi che, in modo specifico, sottopongono i vari tipi di tessuto biologico e i vari organi implicati dal danno tissutale e dalla conseguente riparazione ad uno stimolo che ponga in risonanza magnetica le strutture cellulari di detti tessuti ed organi.

Infatti, esperimenti hanno diostrato che tessuti e organi diversi rispondono, in vivo, a frequenze di campi elettromagnetici deboli che hanno la proprietà di mandare in risonanza strutture cellulari specifiche di quegli organi.

Queste frequenze “caratteristiche†sono ad esempio quelle dell†̃elettroencefalogramma del cervello, che hanno un range o intervallo di frequenza che si può collocare da 0,1 a 42 Hz. Analogamente anche altri organi, tessuti e strutture cellulari hanno range di frequenze tipiche, che hanno la proprietà di rispondere a “stimoli di risonanza†se esposti appunto a campi magnetici pulsanti a queste frequenze.

Di conseguenza, per determinare uno stimolo positivo alla riparazione tissutale à ̈ necessario ottenere effetti di risonanza dai diversi organi/tessuti coinvolti in modo simultaneo. Si pone quindi il non semplice problema di generare nella parte anatomica coinvolta un cammpo magnetico pulsante che possieda i contenuti in frequenza dei diversi “range†caratteristici di ogni tessuto (in generale diversi ma a volte sovrapponibili nella fascia tipica da 0,1 a 100 Hz) in modo mirato.

Quindi, al contrario di quanto osservato nel documento EP 1 723 958, sembra che non sia necessario stimolare il target nel range tra 0,3 Hz e 1 kHz, evitando specifiche frequenze, come ad esempio le frequenze intorno ai 50 Hz, ma stimolare in maniera mirata le caratteristiche frequenze del target nel range tra 0,1 Hz e 100 Hz, soprattutto nel range tra 0,1 Hz e 25,9 Hz.

Infatti, l’inventore ha osservato che campi elettromagnetici pulsanti che abbiano range di frequenza diversi o più ampi possono avere una scarsa probabilità di ingenerare l’effetto di risonanza terapeutica. Inoltre tali campi elettromagnetici forniranno senz’altro frequenze che provocano al più uno stimolo termico o saturante, anche in virtù del fatto che le ampiezze tipicamente impiegate nella tecnica nota sono molto più ampie di quelle utili, provocando spesso uno scambio di energia che può viceversa esser dannoso.

Per poter ottenere una forma d’onda adeguata a creare contemporaneamente serie di frequenze ben definite e solo all’interno di certi range, à ̈ quindi necessario “costruire†un’onda con specifici contributi frequenza.

La presente invenzione si prefigge lo scopo di fornire un apparecchio per trattamenti terapeutici che consenta di generare un effetto di risonanza elettromagnetica a livello delle strutture cellulari e tissutali dell’organismo, capace di produrre uno stimolo sui meccanismi biologici che sono alla base della rigenerazione tissutale.

Secondo la presente invenzione, tale scopo viene raggiunto da un apparecchio avente le caratteristiche formanti oggetto della rivendicazione 1.

Le rivendicazioni formano parte integrante dell’insegnamento somministrato in relazione all’invenzione.

Come menzionato in precedenza, a differenza degli apparecchi secondo la tecnica nota, la presente invenzione sfrutta in modo deterministico la proprietà delle strutture cellulari ad andare in risonanza elettromagnetica quando sottoposte a segnali coerenti e strutturati in modo specifico per ottenere questo effetto.

In particolare, la presente invenzione à ̈ basata sul principio di indurre uno stimolo di rigenerazione cellulare attraverso l’esposizione a sollecitazioni elettromagnetiche specifiche. Ad esempio, la risonanza a livello cellulare può indurre la rigenerazione delle lesioni tissutali, ovvero indurre od accelerare i processi riparativi. In generale, l’invenzione può essere applicata a tutte le lesioni che sono riparabili attraverso processi biologici che possono essere stimolati attraverso la risonanza elettromagnetica. Esperimenti hanno dimostrato che l’efficacia più significativa si ottiene per le lesioni croniche, quelle che rappresentano le conseguenze più serie di sindromi complesse quali il diabete e l’inizio di una cascata degenerativa molto difficile da arrestare attraverso la terapia sistemica.

In varie forme di attuazione, l’apparecchio à ̈ configurato per generare un’onda elettromagnetica con specifici contributi nella frequenza che si compone, in cascata, da impulsi generati ad una certa frequenza.

In particolare, in varie forme di attuazione, un numero determinato di questi impulsi di base o burst (in un range tipico da 2 a 200 impulsi) viene generato all’interno di un “pacchetto†.

In varie forme di attuazione, la generazione dei pacchetti a sua volta à ̈ in cascata di un certo numero di questi pacchetti, la cui frequenza consente la generazione di un “treno†di pacchetti.

Il contenuto in frequenza di questi impulsi, pacchetti, e treni equivale quindi ad ottenere le frequenze di risonanza, e quelle sole, che caratterizzano i range tipici dei vari organi/tessuti. Inoltre, questa struttura del segnale permette non solo di ottenere le frequenze volute o solo quelle, ma anche di modificarle sullo stesso apparecchio in modo semplice e deterministico aggiustando i parametri tipici dei componenti dell’onda.

In varie forme di attuazione, questo processo di costruzione del segnale può essere esteso a ulteriori livelli oltre ai treni d’onda (i.e. costruendo “insiemi di treni†e oltre, in costruzione progressiva su livelli superiori) in caso si desiderasse ottenere un ulteriore capacità di regolazione dei contenuti in frequenza all’interno di range specifici e predeterminati. In questo modo, infatti, à ̈ possibile “inserire nel segnale risultante†tutte e sole le frequenze “tipiche†delle strutture target, solo all’interno dei range efficaci, e con la capacità di modificarle in modo molto agevole, per modificare o meglio precisare i “target†terapeutici da interessare in simultaneo.

In varie forme di attuazione, per ottenere l’effetto terapeutico ottimale e la necessaria capacità di regolazione dell’apparecchio nei suoi contenuti in frequenza, i “burst†, cioà ̈ gli elementi base sui cui viene costruito tutto il segnale, possono avere forma d’onda diversa, quale ad esempio sinusoidale, ad onda quadra, o triangolare.

In varie forme di attuazione, anche i “burst†stessi possono contenere alcuni “spikes†, che garantiscono che oltre alla frequenza principale ci sia un adeguato contenuto di armoniche addizionale.

La presente invenzione rappresenta un’innovazione importante nel campo del trattamento delle lesioni dei tessuti umani e animali, in particolare, ma non esclusivamente, delle ulcere cutanee e ancora più in particolare quelle conseguenti a PAD (Peripheral Arthery Disease), come ad esempio quelle del cosiddetto “piede diabetico†. L’apparecchio secondo l’invenzione può essere utilizzato, ad esempio, nel campo della flebologia par la cura di versamenti, tromboflebiti, linfopatie con edemi, ulcere da decubito, ulcere post-radioterapia, e emorroidi. L’invenzione trova anche applicazione nel campo dell’ortopedia e reumatologia per la cura di artrosi e pseudoartrosi, per la consolidazione di fratture, ed il trattamento di sindrome del tunnel carpale, tendiniti, entesiti, fasciti, capsuliti, artite e periartri, eniscopatie, discopatie, neuropatie, lombalgie/sciatalgie, cervicalgie, mialgie in genere, osteoporosi, protrusioni ed ernie discali, patologie della cartilagine, osteocondriti, etc.. Nel campo della medicina dello sport l’apparecchio secondo l’invenzione può essere utilizzato per il trattamento di epicondiliti, epitrocleiti, traumi muscolari vari, distorsioni con e senza lesioni legamentose, crampi, gonalgie, pubalgie, etc..

Breve descrizione dei disegni

La presente invenzione verrà ora descritta dettagliatamente con riferimento ai disegni allegati, dati a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:

- le Figura 1a a 1e mostrano diverse forme d’onda per gli impulsi di base;

- la Figura 2 mostra la composizione di un pacchetto comprendente una pluralità di impulsi di base secondo la Figura 1;

- la Figura 3 mostra la composizione di un treno di pacchetti comprendente una pluralità di pacchetti secondo la Figura 2;

- la Figura 4 mostra un insieme di treni di pacchetti secondo la Figura 3;

- la Figura 5 à ̈ un schema a blocchi di una forma di attuazione di un apparecchio per trattamenti terapeutici secondo l’invenzione;

- le Figure 6 a 7c mostrano possibili forme di attuazione di antenne per l’apparecchio per trattamenti terapeutici secondo l’invenzione; e

- ee Figure 8a a 9b mostrano forme di attuazione di segnali generati tramite l’apparecchio per trattamenti terapeutici secondo l’invenzione.

Descrizione particolareggiata di forme di attuazione Nella seguente descrizione sono illustrati vari dettagli specifici finalizzati ad un’approfondita comprensione delle forme di attuazione. Le forme di attuazione possono essere realizzate senza uno o più dei dettagli specifici, o con altri metodi, componenti, materiali ecc. In altri casi, strutture, materiali o operazioni noti non sono mostrati o descritti in dettaglio per evitare di rendere oscuri vari aspetti delle forme di attuazione.

Il riferimento ad “una forma di attuazione†nell’ambito di questa descrizione sta ad indicare che una particolare configurazione, struttura o caratteristica descritte in relazione alla forma di attuazione à ̈ compresa in almeno una forma di attuazione. Quindi, frasi come “in una forma di attuazione†, eventualmente presenti in diversi luoghi di questa descrizione, non sono necessariamente riferite alla stessa forma di attuazione. Inoltre, particolari conformazioni, strutture o caratteristiche possono essere combinati in un modo adeguato in una o più forme di attuazione.

I riferimenti qui utilizzati sono soltanto per comodità e non definiscono dunque l’ambito di tutela o la portata delle forme di attuazione.

Come menzionato in precedenza, l’apparecchio secondo la presente invenzione à ̈ configurato per generare un’onda elettromagnetica con specifici contributi nella frequenza.

In particolare, l’inventore ha osservato che il segnale generato tramite l’apparecchio della presente invenzione deve avere specifici contributi nello spettro tra una frequenza minima fmine una frequenza massima fmax.

Inoltre, l’inventore ha osservato, che l'intensità dell’onda elettromagnetiche può essere bassa intensità in tale range. Ad esempio, tipicamente à ̈ sufficiente che l’intensità del campo magnetico in tale range di frequenza sia al di sotto dell’intensità del campo magnetico terrestre (ovvero sotto i 40 microtesla).

In varie forme di attuazione, per generare tale campo elettromagnetico, l’apparecchio à ̈ configurato per generare un segnale che si compone, in cascata d’impulsi generati ad una certa frequenza.

La Figura 1 illustra possibile forme di onda di un tale impulso di base I.

Ad esempio, nella forma di attuazione considerata, l’impulso di base I può avere una forma a dente di sega o triangolare (Figura 1a), ad onda quadra (Figura 1b), o sinusoidale (Figura 1c). L’esperto del ramo apprezzerà che tale impulso I può avere anche altre forme di onda. Ad esempio, la Figura 1d mostra un impulso di base I comprendente una serie di tre profili curvi in modo tale che la forma di onda sia crescente e comprenda due cuspidi 2 e 4.

In varie forme di attuazione, a tale impulso di base I con una durata Timppuò essere applicato una modulazione di larghezza d’impulso (Pulse-width modulation o PWM). Di conseguenza, per una durata Timp_onl’impulso à ̈ attivato e per una durata Timp_offl’impulso à ̈ disattivato, in cui le durate Timp_one Timp_offpossono essere variate nell’intervallo ]0; Timp[.

In varie forme di attuazione, l’impulso di base I ha una frequenza fimptra 100 Hz e 1 kHz, preferibilmente tra 100 e 400 Hz, preferibilmente tra 150 e 250 Hz. Ad esempio, in una forma di attuazione, l’impulso di base I ha una frequenza fimpdi 212,72 Hz, ovvero la durata di un singolo impulso Timpà ̈ 4,7 ms.

In varie forme di attuazione, un numero determinato di questi impulsi di base I vengono raggruppato per generare un “pacchetto†P.

In modo sostanzialmente analogo, anche a tale pacchetto P può essere applicata una modulazione di larghezza d’impulso, ovvero gli impulsi di base I all’interno di un pacchetto P con una durata Tpacsono attivati per una durata Tpac_one disattivati per una durata Tpac_off, in cui le durate Tpac_one Tpac_offpossono essere variate nell’intervallo ]0; Tpac[.

Ad esempio la Figura 2 mostra una forma di attuazione di un pacchetto P comprendente quattro impulsi di base I.

In una forma di attuazione, la durata del pacchetto Tpacà ̈ tra 5 ms e 2 s, preferibilmente tra 20 ms e 1 s, preferibilmente tra 25 ms e 500 ms.

Ad esempio, nel caso in cui la durata del pacchetto Tpacsia 1/3 s = 333,33 ms, la frequenza di ripetizione del pacchetto fpacsarebbe 3 Hz. Di conseguenza, tale pacchetto P potrebbe contenere fino a 70 impulsi con una durata di 4,7 ms. In particolare, nel caso in cui tale pacchetto contenesse soltanto quattro impulsi di base I, la durata Tpac_onsarebbe 18,8 ms e la durata Tpac_offsarebbe 314.53 ms.

L’inventore ha osservato che di solito à ̈ opportuno dimensionare la frequenza fimpe la durata Tpacin modo tale che un pacchetto P possa contenere tra 2 a 200 impulsi di base I.

In varie forme di attuazione, un numero determinato di questi pacchetti P vengono raggruppato per generare un “treno di pacchetti†Tr.

Anche in questo caso à ̈ possibile applicare al treno Tr una modulazione di larghezza d’impulso, ovvero i pacchetti P all’interno di un treno Tr con una durata Ttrsono attivati per una durata Ttr_one disattivati per una durata Ttr_off, in cui le durate Ttr_one Ttr_offpossono essere variate nell’intervallo ]0; Ttr[.

Ad esempio la Figura 3 mostra una forma di attuazione di un treno Tr comprendente quattro pacchetti P.

In una forma di attuazione, la durata del treno Ttrà ̈ tra 25 ms e 10 s, preferibilmente tra 100 ms e 5 s, preferibilmente tra 1 e 5 s.

Ad esempio, nel caso in cui la durata del treno Ttrsia 3,80 s, la frequenza di ripetizione di un treno ftrsarebbe 0,2632 Hz. Di conseguenza, tale treno Tr potrebbe contenere fino a 11 pacchetti con una durata di 333,33 ms. In particolare, nel caso in cui il pacchetto contenesse 10 pacchetti P, la durata Ttr_onsarebbe 3,33 s e la durata Ttr_offsarebbe 0,47 s.

L’inventore ha osservato che di solito à ̈ opportuno dimensionare le durate Ttre Tpacin modo tale che un treno possa contenere tra 2 a 100 pacchetti P.

Di conseguenza, il segnale finale comprende una serie d’impulsi di base I che vengono attivati e disattivati secondo le tempistiche definiti tramite le durate Tpac_on, Tpac_off, Ttr_one Ttr_off. Di conseguenza, nel caso in cui il segnale rimanesse sempre attivato (ovvero Tpac_off= 0 e Ttr_off= 0) lo spettro del segnale contenderebbe soltanto lo spettro dell’impulso di base I. Ad esempio, nel caso di un impulso di base I con forma sinusoidale a 212,72 Hz, lo spettro contenderebbe un singolo picco a 212,72 Hz. Tuttavia, poiché il segnale periodico viene troncato rimanendo definito solo all'interno di un certo intervallo di definizione, lo spettro risultante viene allargato nel dominio della frequenza di un valore pari all'inverso dell'intervallo di definizione del segnale stesso. Di conseguenza, il segnale finale comprende anche le caratteristiche in frequenza dei pacchetti P e dei treni T, ovvero le armoniche per le frequenza fpace ftr.

Infatti, l’inventore ha osservato che in questo modo à ̈ possibile definire tramite la durate Ttruna frequenza minima e tramite la durata Tpacuna frequenza massima. Di conseguenza, l’apparecchio qui descritto stimola le cellule non tramite le armoniche fondamentali dell’impulso di base I ma tramite le armoniche secondarie risultanti nell’intervallo tra ftre fpac, ovvero la frequenza del treno ftrcorrisponde alla frequenza minima fmine la frequenza del pacchetto fpaccorrisponde alla frequenza massima fmax.

Infatti, l’inventore ha osservato che, nel caso in cui le armoniche siano scelte per corrispondere alle frequenze “tipiche†delle strutture target, queste armoniche con bassa ampiezza sono sufficiente per stimolare il target in modo efficace.

Infatti, l’inventore ha osservato che per il corpo umano à ̈ tipicamente sufficiente che l’apparecchio simuli il target soprattutto nell’intervallo tra 0,1 e 25,9 Hz. Inoltre, esperimenti hanno dimostrato che la massima efficace à ̈ ottenibile nel caso in cui la frequenza del pacchetto fpacsia scelta tra 2,89 e 21,85 Hz e la frequenza del terno ftrsia scelta tra 0,3 e 2,8 Hz e la frequenza di ripetizione degli insiemi di treni tra 0,1 e 0,3 Hz.

In generale, l’inventore ha osservato che à ̈ possibile variare il numero delle armoniche e il profilo caratteristico dello spettro del segnale tra le frequenze ftre fpacmodificando principalmente il profilo dell’impulso di base I, il numero d’impulsi all’interno di un pacchetto e il numero di pacchetti P.

Ad esempio, l’inventore ha osservato che di solito ogni pacchetto P all’interno di un treno T genera un picco nell’intervallo tra ftre fpac.

Inoltre, anche gli impulsi di base I possono contenere alcuni “spikes†, che garantiscono che oltre alla frequenza principale ci sia un adeguato contenuto di armoniche addizionale.

Ad esempio, la Figura 1e mostra una forma di attuazione di un impulso di base I avente una forma a dente di sega che comprende uno spike S.

Infine, in varie forme di attuazione, questo processo di costruzione del segnale può essere esteso a ulteriori livelli oltre ai treni d’onda (i.e. costruendo “insiemi di treni†e oltre, in costruzione progressiva su livelli superiori) in caso si desiderasse ottenere un’ulteriore capacità di regolazione dei contenuti in frequenza all’interno di range specifici e predeterminati.

Ad esempio, la Figura 4 mostra una forma di attuazione, in cui tre treni Tr sono raggruppati per formare un insieme di treni. La Figura 4 mostra anche che la polarità di tali insieme di treni può essere alternata, ovvero invertita per ogni successivo insieme di treni.

In questo modo, infatti, à ̈ possibile “inserire nel segnale risultante†tutte e sole le frequenze “tipiche†delle strutture target, solo all’interno dei range efficaci, e con la capacità di modificarle in modo molto agevole, per modificare o meglio precisare i “target†terapeutici da interessare in simultaneo.

Il contenuto in frequenza di questi impulsi, pacchetti, e treni equivale quindi ad ottenere le frequenze di risonanza, e quelle sole, che caratterizzano i range tipici dei vari organi/tessuti. Inoltre, questa struttura del segnale permette non solo di ottenere le frequenze volute o solo quelle, ma anche di modificarle sullo stesso apparecchio in modo semplice e deterministico aggiustando i parametri tipici dei componenti dell’onda.

Inoltre, sembra che l'inversione di polarità del segnale consenta un ripristino efficace delle condizioni dello stato complessivo del potenziale elettrico che caratterizza la membrana cellulare e il suo corretto comportamento metabolico e biochimico. In generale, tale inversione della polarità degli impulsi I può essere effettuata dopo intervalli temporali determinati, quindi anche su livelli di impulsi, pacchetti e/o treni. Tuttavia, esperimenti hanno dimostrato che la massima efficacia à ̈ ottenibile nel caso in cui tale inversione di polarità sia effettuata tra 80 e 200 s, preferibilmente tra 100 e 180 s, preferibilmente ogni 120 o 180 s.

La Figura 5 mostra una possibile forma di attuazione del apparecchio 20 per trattamenti terapeutici.

Nella forma di attuazione considerata, l’apparecchio 20 comprende un circuito di controllo 22 configurato per generare un segnale 26 che corrisponde al segnale descritto in precedenza, ovvero un segnale comprendente una pluralità di impulsi di base I raggruppati in pacchetti P e treni Tr. Tale segnale 26 viene inviato attraverso un amplificatore di potenza 24 ad un antenna 30.

Nella forma di attuazione considerata, il circuito di controllo 22 comprende un’unità di elaborazione 220, quale ad esempio un micro-controllore, un DSP (Digital Signal Processor) o un FPGA (Field Programmable Gate Array), configurato per generare il segnale 26.

Ad esempio, nella forma di attuazione considerata, il circuito di controllo 22 comprende una memoria 222, quale ad esempio una EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) o una memoria FLASH, in cui sono salvati i dati caratteristici del segnale 26, quale ad esempio valori che identificano le durate Tpac_on, Tpac_off, Ttr_one Ttr_off.

Nel caso in cui anche gli impulsi di base I siano configurabili, possono anche essere salvati dati che identificano la forma di onda e/o le durate Timp_one Timp_off(vedere Figura 1).

Ad esempio, in una forma di attuazione, il circuito di controllo 22 comprendere un generatore di forme d'onda 226 configurato per generare diverse forme di onda (vedere ad esempio la Figura 1) con una certa frequenza fimpe l’unità di elaborazione 220 può essere configurata per attivare e disattivare il segnale proveniente dal generatore di forme d'onda 226 tramite un interruttore elettronico secondo le durate Tpac_on, Tpac_off, Ttr_one Ttr_off, ed eventualmente anche delle durate Timp_one Timp_off.

In una forma di attuazione, i dati caratteristici del segnale 26 sono modificabili.

Ad esempio, nella forma di attuazione configurata, il circuito di controllo 22 comprende un’interfaccia di comunicazione 224 per ricevere i dati caratteristici del segnale 26 da un’unità di configurazione esterna 10, quale ad esempio un PC. Ad esempio, tale interfaccia di comunicazione 224 può essere un’interfaccia RS-232, USB (Universal Serial Bus) o anche schede di reti LAN (Local Area Network) o WAN (Wide Area Network) per la comunicazione con o senza fili.

In una forma di attuazione, la memoria 222 comprende una pluralità di profili di programmi di trattamento, in cui ogni programma può avere diversi dati caratteristici per il segnale 26. In questo caso, l’apparecchio 20 comprende anche un’interfaccia utente che permette di selezionare il programma di trattamento desiderato.

Come menzionato in precedenza, in una forma di attuazione, l’antenna 30 à ̈ un solenoide. In tale caso, l’apparecchio 20, in particolare l’amplificatore 24, può essere configurato per pilotare l’antenna 30 con un controllo in corrente. Ad esempio, tipicamente à ̈ sufficiente pilotare l’antenna 30 con una corrente avente un’ampiezza massima dell’impulso di base I impostabile tra 150 mA e 1 A, in cui tipicamente viene utilizzata una ampiezza di 450 mA. In questo caso può anche essere previsto che per ogni programma di trattamento può essere impostata l’ampiezza del segnale da inviare all’antenna 30. Ad esempio tale ampiezza può essere modificata impostando in modo opportuno il coefficiente di amplificazione dell’amplificatore 24.

La Figura 6 mostra in questo contesto una possibile forma di attuazione della antenna 30.

Nella forma di attuazione considerata, l’antenna 30 comprende una pluralità di spire 32 di un conduttore con isolamento esterno. Ad esempio, in una forma di attuazione si utilizza un cavo unipolare di rame o rame-argento con un diametro di 1 mm.

Nella forma di attuazione considerata, il diametro esterno d del solenoide 30 Ã ̈ compreso tra 21 e 24 cm.

In una forma di attuazione il numero di spire della antenna 30 Ã ̈ un multiplo di tre, e preferibilmente compreso tra 3 e 72 spire.

Le Figure 7a a 7c illustrano anche che l’antenna 30 può comprendere una pluralità di questi solenoidi collegati insieme.

Ad esempio, quattro solenoidi 32c1, 32c2, 32d1, e 32d2 sono collegati insieme nella Figura 7a. In particolare, nella forma di attuazione considerata, i solenoidi 32c1 e 32d1 sono collegati in serie per formare un primo gruppo e i solenoidi 32c2 e 32d2 sono collegati in serie per formare un secondo gruppo. Nella forma di attuazione considerata, tali gruppi sono collegati in parallelo.

Inoltre, la Figura 7a mostra anche il fatto che tali solenoidi (32c1, 32c2, 32d1, e 32d2) possono avere un numero di spire diverso. Ad esempio, nella forma di attuazione considerata i solenoidi 32c1 e 32c2 e i solenoidi 32d1 e 32d2 hanno rispettivamente lo stesso numero di spire, in cui il numero di spire dei solenoidi 32d1 e 32d2 Ã ̈ maggiore del numero di dei solenoidi 32c1 e 32c2.

Le Figure 7b e 7c mostrano che tale tipo di collegamento può anche essere esteso rispettivamente a sei (32b1, 32b2, 32c1, 32c2, 32d1, e 32d2) o otto solenoidi (32a1, 32a2, 32b1, 32b2, 32c1, 32c2, 32d1, e 32d2).

In generale, l’antenna 30 può quindi comprendere un primo gruppo di solenoidi, in cui i solenoidi hanno numeri di spire rispettivamente uguali ai numeri di spire dei corrispondenti solenoidi del secondo gruppo, ed in cui i solenoidi del primo gruppo sono collegati in serie.

In una forma di attuazione, l’antenna 30 comprende anche un secondo gruppo di solenoidi, in cui i solenoidi del secondo gruppo sono collegati in serie.

In una forma di attuazione, il primo gruppo e il secondo gruppo sono collegati in parallelo.

In una forma di attuazione, il numero dei solenoidi del primo gruppo à ̈ eguale al numero dei solenoidi del secondo gruppo.

In una forma di attuazione, ogni solenoide del primo gruppo ha un numero di spire che corrisponde al numero di spire di un rispettivo solenoide del secondo gruppo. Di conseguenza, l’antenna 30 comprende sempre due solenoidi con un certo numero di spire, in cui il primo fa parte del primo gruppo e il secondo fa parte del secondo gruppo.

L’esperto del ramo apprezzerà che possono essere utilizzati anche altre antenne 30 e/o il controllo della antenna 30 può essere effettuato in tensione.

In una forma di attuazione, l’apparecchio comprende un programma di trattamento per la simulazione delle onde delta del cervello umano.

L’inventore ha osservato che le onde delta sono tipicamente comprese tra 0,4 Hz e 3 Hz e comprendono quattro picchi caratteristici.

Di conseguenza, in una possibile forma di attuazione, la frequenza minima fmindel segnale 26, ovvero la frequenza dei treni ftr, Ã ̈ impostato a 0,4 Hz e la frequenza massima fmax, ovvero la frequenza dei pacchetti fpac, Ã ̈ impostato a 2,89 Hz.

Nella forma di attuazione considerata, la durata di un pacchetto Tpacà ̈ 1/2,89 s = 346,0 ms e la durata di un treno Ttrà ̈ 1/0,4 s = 2,5 s.

Inoltre, in una possibile forma di attuazione, per creare i quattro picchi caratteristici, ogni treno Tr del segnale 26 comprende quattro pacchetti P.

Di conseguenza, la durata Ttr_onà ̈ 4 x 1/2,89 s = 1,384 s e la durata Ttr_offà ̈ 1,116 s.

Infine, l’inventore ha osservato che, per ottenere il profilo caratteristico in frequenza delle onde delta, sia opportuno utilizzare 44 impulsi di base I a dente di sega con una frequenza fimpdi 212,72 Hz per ogni pacchetto P e di invertire la polarizzazione dei treni ogni 120 s per durata trattamento 8 minuti.

Di conseguenza, nella forma di attuazione considerata, la durata Tpac_onà ̈ 44 x 1/212,72 s = 206,8 ms e la durata Tpac_offà ̈ 139,2 ms.

La Figura 8 mostra in questo contesto il segnale 26 (Figura 8a) e una rappresentazione dello spettro del segnale nel intervallo tra 0 Hz e 2,87 Hz (Figura 8b). In particolare, si può notare la presenza di quattro picchi caratteristici 102, 104, 106, e 108.

In una forma di attuazione, l’apparecchio comprende un programma di trattamento per la simulazione delle onde teta del cervello umano.

L’inventore ha osservato che le onde teta sono tipicamente comprese tra 1,94 Hz e 7,9 Hz e comprendono quattro picchi caratteristici.

Di conseguenza, in una possibile forma di attuazione, la frequenza minima fmindel segnale 26, ovvero la frequenza dei treni ftr, Ã ̈ impostata a 4 Hz e la frequenza massima fmax, ovvero la frequenza dei pacchetti fpac, Ã ̈ impostata a 7,9 Hz.

Nella forma di attuazione considerata, la durata di un pacchetto Tpacà ̈ 1/7,9 s = 126,6 ms e la durata di un treno Ttrà ̈ 1/1,94 s = 515,5 sm.

Inoltre, in una possibile forma di attuazione, per creare i quattro picchi caratteristici, ogni treno Tr del segnale 26 comprende quattro pacchetti P.

Di conseguenza, la durata Ttr_onà ̈ 4 x 1/7,9 s = 506,3 ms e la durata Ttr_offà ̈ 9,1 ms.

Infine, l’inventore ha osservato che, per ottenere il profilo caratteristico in frequenza delle onde teta, sia opportuno utilizzare quattro impulsi di base I a dente di sega con una frequenza fimpdi 212,72 Hz per ogni pacchetto P e di invertire la polarizzazione dei treni ogni 120 s.

Di conseguenza, nella forma di attuazione considerata, la durata Tpac_onà ̈ 4 x 1/212,72 s = 18,8 ms e la durata Tpac_offà ̈ 107,8 ms.

La Figura 9 mostra in questo contesto il segnale 26 (Figura 9a) e una rappresentazione dello spettro del segnale nel intervallo tra 0 Hz e 10,65 Hz (Figura 8b). In particolare, si può notare la presenza di quattro picchi caratteristici 102, 104, 106, e 108.

Naturalmente, fermo restando il principio dell’invenzione, i particolari di costruzione e le forme di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato a puro titolo di esempio, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione, così come definito dalle rivendicazioni che seguono.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchio per trattamenti terapeutici con onde elettromagnetiche comprendente un circuito di controllo (22) configurato per generare un segnale (26) da inviare ad una antenna (30) per la generazione di un onde elettromagnetiche, in cui detto segnale (26) comprende una pluralità d’impulsi di base (I) raggruppati in pacchetti d’impulsi (P) e in treni d’impulsi (Tr), in cui ogni pacchetto d’impulsi consiste in una serie di impulsi di base (I) seguita da una prima pausa (Tpac_off), ed in cui ogni treno di impulsi (Tr) consiste in una serie di pacchetti di impulsi (P) seguita da una seconda pausa (Ttr_off), caratterizzato dal fatto che detto circuito di controllo (22) à ̈ configurato per invertire la polarità di detti impulsi di base (I) dopo un intervallo temporale determinato.
2. 2. Apparecchio secondo la rivendicazione 1, in cui la frequenza di detti impulsi di base à ̈ tra 100 Hz e 1 kHz, preferibilmente tra 100 e 400 Hz, preferibilmente tra 150 e 250 Hz.
3. 3. Apparecchio secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, in cui la frequenza di ripetizione di detti pacchetto d’impulsi (P) à ̈ tra 2,89 e 25,9 Hz.
4. 4. Apparecchio secondo una delle precedenti rivendicazioni, in cui la frequenza di ripetizione di detti treni d’impulsi (Tr) à ̈ tra 0,3 e 2,8 Hz.
5. 5. Apparecchio secondo una delle precedenti rivendicazioni, in cui detto intervallo temporale à ̈ tra 80 e 200 s, preferibilmente tra 120 e 180 s.
6. 6. Apparecchio secondo una delle precedenti rivendicazioni, in cui detto segnale (26) comprende una pluralità treni (Tr) raggruppati in insiemi di treni e in treni d’impulsi (Tr), in cui ogni insieme di treni consiste in una serie di treni (Tr) seguita da una terza pausa, ed in cui la frequenza di ripetizione di detti insiemi di treni à ̈ tra 0,1 e 0,3 Hz.
7. 7. Apparecchio secondo una delle precedenti rivendicazioni, in cui - ogni impulso di base (I) ha una forma a dente di sega, ad onda quadra, o sinusoidale, o - ogni impulso di base (I) comprende una serie di profili curvi in modo tale che in un intervallo temporale d’impulso (Timp_on) la forma di onda sia crescente e comprenda una pluralità di cuspidi (2,4).
8. 8. Apparecchio secondo una delle precedenti rivendicazioni, in cui ogni impulso di base (I) comprende almeno uno spike (S).
9. 9. Apparecchio secondo una delle precedenti rivendicazioni, comprendente una memoria (222) in cui sono salvati i dati caratteristici temporali di detti pacchetti d’impulsi (P) e detti treni d’impulsi (Tr) per una pluralità di programmi di trattamento.
10. 10. Apparecchio secondo una delle precedenti rivendicazioni, in cui detto circuito di controllo (22) à ̈ configurato per applicare a detto impulso di base (I) una modulazione di larghezza d’impulso.