JP2006528889A - 医療装置、用途及び方法 - Google Patents
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Abstract
医療応用のための振動変換器(10)が開示される。振動変換器(10)は磁界中に吊るされた電機子(14)を有する。電機子(14)は、前記磁界と反応しそして電流の流れの変化により電機子の運動が制御されるようにするため、前記電機子に電流の流れを提供するため多くの電導経路(24)を有する。接触表面(26)は、例えば患者の対応する表面領域へ摩擦結合するための表面領域をもって、電機子へ固定される。振動変換器の運動は患者の運動を誘発し、そして変換器は同時に最低二次元の接触表面の運動を生成することができる。一つの実施例で接触表面(26)は平坦で、一方別の実施例では接触表面は患者の一部を囲むように環状の構造に組み込まれる。医療応用は骨折、浮腫、及び特に弾性率計測法での治療を含む。
Description
本発明は医療装置、特に画像化及び治療のための装置の分野に関する。特にこの発明はこのような画像化及び治療のための変換器の使用に関する。
この発明は音響弾性計測法のような画像化技術及び骨粗しょう症のような状態やリンパ浮腫のような浮腫の治療における特別な応用を有する。
音響弾性計測法は実時間ドップラー技術が結果の振動パターンを画像化するために使用される間に低振幅及び低周波剪断波が臓器及び組織を通って伝播する場合の超音波画像化技術である。乳癌におけるような軟らかい組織の存在の中の腫瘍のような硬い組織変形は振動振幅が減衰し、超音波手段により直ちに画像化される。
悪性腫瘍は組織の機械的剛性の変動のような病的変化により現れ、周りの軟らかい組織に比べ変形が少ないことにより検知できる。
「弾性計測法」として知られる現在の技術は乳房腫瘍診断で使用され、これにより超音波エコーデータが組織の僅かな「圧縮」の前後で収集される。圧縮前及び圧縮中の組織の静的弾性特性の情報を収集することにより正常な組織と病的影響を受けた組織の間の比較を行うことができる。良性及び悪性腫瘍の間の弾性特性の違いは超音波エコー検知装置により識別することができる。
研究のまた別の領域では、組織に加えられた急速に変化する変形または振動は、健康な組織と病的なそれの間のより明確な違いをもたらすことが記録されている。組織の弾性特性の変動をよりよく識別するため、振動周波数応答は振動源の誘導励起周波数及び振幅に依存する。
組織運動の変動は、血流を浮かび上がらせるのに通常使用される方法である、超音波エコーの周波数シフトにより検出し、そして通常の二次元超音波スキャナー及びドップラー超音波スキャナーを使用し画像化することができる。
この発明は骨粗しょう症治療にも応用される。人体の骨格構造は筋肉が身体全体の運動を可能にするように付属する、てこの構造と考えられる。骨格は移動運動、身体的機能、応力、変形及びそれらに加わる変形に依存する色々な周波数で絶えず振動している筋肉繊維及び腱の固定法によっても多くの色々な振動にさらされる。骨は、歩行、走行及び跳躍動作の間の圧縮の影響及び振動にさらされ、そしてこれらの振動は身体全体を貫通する骨格構造を通して上に反響する。
骨の代謝作用は機械的変形により反応し、そして始動することはよく記録されている。機械的負荷は重量挙げ運動を通して加えることができ、またはそれらは骨の活発な変形を起こすため、身体に機械的な外部の源により加えることができる。加えられた変形を受け入れため骨細胞に骨格構造を作りなおす(再構築または適応)信号を伝えるのはこの変形である。この生物学的現象は骨粗しょう症として知られる骨の喪失状態の予防と治療のため、医師により長い間認められてきた。
1890年代ドイツの解剖学者ジュリアス・ウォルフ(Julius Wolff)は骨の構造は変化する機械的環境に反応して適応でき、そして梁の方向は、もし機械的応力の方向に変化があれば変化させることができることを主張した。機械的負荷に対する骨の生物学的反応は複雑な機能で、そして個人、大きさ及びパターン及び加えられる「応力の方向」に応じ異なる。動的な機械的負荷は、骨の液空間内に間質液流を起こし、これが骨細胞に再生作用を起こさせるための流体剪断圧力の提供に重要な役割を演ずる。
伝統的な振動装置は、振動が直線ストロークの形で「Z」又は垂直軸方向に提供される、一次元音響スピーカー型変換器の形をしている。この形の振動変換器は周波数出力を変動させることができるが、しかし一つの次元の振幅へはいかなる変動も提供できない。音響弾性計測法に使用される場合、このパターンの振動源は三次元写像再現の品質改善のため、そして影の効果をおさえるため、走査中に何回も再配置する必要がある。この形の振動の別の欠点は、それが画像解釈を困難にするモードパターンを発生できることである。
骨粗しょう症の治療において従来技術の刺激装置は、その上に患者が起立するか又は座る変換器型の垂直に動くプラットホームから構成される。この方法は、元の骨の長さにより分割される骨の長さの変化を決定することにより、微小変形寸法に変換される骨に圧縮負荷をかける。この圧縮負荷は、骨の基質は剪断より圧縮に遥かに強いため、骨の長さ変化を反映するためかなりの力でなければならない。骨格構造へ垂直圧縮応力を加えるこれらの従来技術の変換器法は、骨再生の変化に影響を及ぼすため骨盤及び腰骨のような肋骨及びショートプレートのようなより広い範囲の骨へ機械的刺激を加えることにある程度有効である。この形の衝撃負荷で関節や軟骨も応力に耐え、更にそれらが応力刺激から恩恵を受けるため振動を次の組の骨へ伝達しなければならない。
医療応用への使用のための既知の変換器に対する代替品を提供し、そしてこのような代替変換器を使用して画像化及び治療の新しい方法を提供することがこの発明の目的である。
仕様を通して文脈が他を要求しないならば、「含む」という言葉又は「含む」又は「含み」のような変形は述べられた整数個又は整数個のグループを含むことを意味し、しかし他の如何なる整数個又は整数個のグループをも含まないことが理解されるだろう。
本発明の一側面によると、医療応用において同時に利用可能な最低二次元の運動を有する振動変換器の使用が提供され、前記振動変換器は患者の対応する表面領域に摩擦結合するための表面領域を持った接触表面を有し、ここで前記振動変換器の運動は患者に運動を誘発する。
本発明の第二の側面によっても、医療応用のための振動変換器が提供され、前記振動変換器は磁界中に吊るされた電機子を有し、前記電機子が前記磁界と反応するため電流の流れを前記電機子へ提供するため、多くの電導経路を有し、前記振動変換器は前記電機子へ固定された接触表面を有し、前記接触表面は患者の対応する表面領域へ摩擦結合するための表面領域を有し、ここで前記振動変換器の運動は患者に運動を誘発し、ここにおいて前記変換器は同時に最低二次元の前記接触表面の運動を生成できる。
前記最低二次元の運動は単一平面に二つの並進次元の運動からなることが望ましい。
本発明の各側面の一つの好ましい配置において、接触表面は環状で、そして患者又はその一部を収容する。本発明のこの形において、接触表面は患者の骨格とぴったり一致するように適合された内部構造を有し、そして患者との接触領域を最大にすることが望ましい。
本発明のいずれの側面の代わりの好ましい配置においても、接触表面は平坦が望ましい。このような配置において、患者は起立し、座り、又は接触表面上に横になり、振動が接触表面から患者へ伝達することを可能にする。患者と接触する表面領域を有する効果は、二次及び特に三次元における患者に誘発された運動の範囲及び精度を増加させることである。
こうして、本発明の第三の側面によっても、医療応用において磁束に対する電機子を有する振動変換器の使用が提供され、そして前記電機子と同一平面で最低二次元の運動を生成し、前記振動変換器は前記電機子に接続され、患者の対応する表面領域に摩擦結合するための表面領域を持った接触表面を有し、ここで前記振動変換器の運動は患者の運動を誘発する。
本発明の第四の側面によっても、医療応用において前記プラットフォームを含む単一平面の磁束に対し、最低二次元の運動が可能なプラットフォームを有する振動変換器の使用が提供され、前記磁束は相対して配置される磁極により形成され、前記振動変換器は患者の対応する表面領域に摩擦結合するための表面領域を持った接触表面を有し、ここで前記振動変換器の運動は患者の運動を誘発する。
本発明の第五の側面によっても、医療応用のための振動変換器が提供され、前記振動変換器は磁束中に吊るされた電機子を有し、前記電機子は前記磁束と反応するため前記電機子内に電流の流れを提供するための多くの電導経路を有し、前記変換器は前記電機子へ固定される接触表面を有し、前記接触表面は患者の対応する表面領域に摩擦結合するための表面領域を有し、ここで前記振動変換器の運動は患者に運動を誘発し、ここにおいて前記変換器は最低二次元で前記接触表面の運動を生成する。
前記最低二次元の運動は共通平面でのX及びY軸に沿った並進運動から構成される。
前記最低二次元の運動は前記x及びy軸に直角なz軸に沿った三次元の運動を含むことが望ましい。
前記医療応用は音響弾性計測法のような医療画像化、及び浮腫、リンパ浮腫治療、筋肉及び組織状態のような医療治療、骨破損、骨折、及び骨粗しょう症の治療から選択されることが望ましい。
実施例の装置及び方法で使用される変換器10は、環状永久磁石12及び車輪の形の円板14から形成される電機子を有する。永久磁石12は円板の外周が配置され、そして磁力線が流れるギャップ18を有するC形断面を持ったコッククロフトリングである。電機子は、六個の放射状アーム22により円板14に接続された中央ハブ20を有する。各アーム22はその上に搭載されたトランス24を有する。電機子は金属でできているが、非磁性が望ましい。トランス24の各々の電流の流れを制御することにより円板14を流れる電流が誘導される(隣接するアーム22及びハブの接続部を経由して)。制御された方法で電流の流れを誘発することにより、電機子平面のx及びy軸に電機子の運動が誘発できる。更に電機子に複雑な二次元パターンの運動が六個のトランス24への電流制御を通して達成することができる。この特別な変換器に関する実施例が記述される一方、変換器の構築に対する変更は本発明の動作に影響することなく行われることは理解すべきである。例えば環状永久磁石は構造上分割され、そして実際変換器の構造は、変換器の環状体は多分ヒンジで動くようにアクセスのため分割されることである。電導経路はトランス以外の手段で電流を供給され、そしてアーム22の数、従ってトランス又は電流経路又は磁力線と相互作用する他の手段は変化する。
本発明の実施例は超音波画像化の間に最低二次元運動を組織へ誘発できる振動装置を提供するため音響弾性計測法の分野で使用できる。振動源及び全体システムは米国特許番号6、160、328に記述される電気モーターにより提供され、その内容は相互参照によりここに組み込まれる。モーターは、共通X−Y平面経路に可変周波数及び可変振幅パターンで最低二次元運動が可能である。モーターの一つの実施例も、Z軸振動と共に共通のX−Y平面経路で可変周波数及び可変振幅パターンの三次元運動(振動)ができる。
代わりの実施例で、振動源及び全体システムは米国特許番号6、703、724に記述される電気モーターにより提供でき、その内容も相互参照によりここに組み込まれる。
本発明の実施例は、骨粗しょう症の治療及び予防と、骨組織の骨折治療のための動的平面二次元運動で機械的負荷を受けた人骨の受動方法でも使用できる。骨治療への応用において、加えられた機械的応力は垂直骨格にほぼ直角に加えられる振幅で湾曲形状をしている。移動プラットフォーム上に垂直に配置される間に治療される人は彼等の身体を通して上へ放射する振動の感覚に耐えるだろう。
下に記述されるように、振動プラットフォームと組織の間の結合は、プラットフォームとの直接接触、又は調整可能な蛇腹(泡、空気など)を通して、又は組織、手足又は胴部分を囲む他の如何なる寸法及び形状が一致する物質によってもよい。組織、手足、又は胴部分が囲まれる場合、振動エネルギーの経皮移転を最大化するため、蛇腹はしっかりとした固定を形成することができることが最も望ましい。
その最も簡単な二次元形式で、この発明は圧縮応力を組織へ与えるためには垂直振動変換器を利用しない。それは筋肉及び組織の放射状荷重及び360度の湾曲を提供するため、穏やかな回転しないX−Y遊星作用を利用する。この振動運動は任意の中心を外した距離(中心から外れた半径=振幅)に設定され、そして音の範囲(20kHz以下)の選択可能周波数で発振する遊星作用の形をしている。二次元運動(xy平面)は、代わって360度一杯のモーメントで組織基質を刺激する組織集団に湾曲応答を与えるだろう。
本発明は、人体中の腫瘍及び組織変形の画像診断のための動的平面二次元運動で機械的に組織に負荷をかける受動的方法を提供できる。本発明は、色々な振幅そして/又は周波数でそして/又は色々な方向へ無数の変形振動を与える能力を有する。この発明により加えられる機械的応力は組織又は器官内の変形として伝達される。同時に二次元そして/又は三次元で応力を加えることは、組織状態のより良い診断補間法をもたらす。
図1に関して、第一実施例は骨粗しょう症治療法で使用される装置を示す。装置はその上に人28が立つことができる接触表面26を有する。接触表面は電機子に誘発される運動が接触表面26へ伝達されるように、電機子の中心ハブ20の上、及びトランス24に隣接するアーム22上の円周リング30上に絶縁状態で支持される金属又は非金属板で形成される。マイクロプロセッサベースの制御装置32は、電機子の運動がプログラムできるように、支持フレーム34上に設置される。
図2に関して、変換器10は、患者28が彼等の足34を挿入できるようにその中心軸を水平に配置させ、中心ハブ20を通して設置される。骨粗しょう症又はリンパ浮腫治療を目指す図2に示す装置は、変換器10の中心ハブ20にしっかり固定される、膨張できる気泡を持った複合気泡ゴムの形をした蛇腹36に組み込まれた接触表面を含む。一旦患者28が彼等の手足(この場合は足24)を挿入すると、蛇腹36は手足をしっかり押さえるため膨張する。変換器10は適切なレベルに位置するシャシー38に取り付けられ、それにより患者28は椅子40に座って位置することができる。制御装置32は変換器の運動がプログラムできるように、シャシー38上に都合よく位置する。
図3に関して、骨粗しょう症、浮腫、筋肉及び組織状態の治療、及び骨破損及び骨折又はリンパ浮腫の治療をまた目指した第三の実施例を示す。第三の実施例は、同軸上に並んで位置する蛇腹36を持った二つの同一変換器10があることだけが第二の実施例と異なる。この配置は振動のより複雑なパターンが患者28に誘発されることを可能にする。
図4に関して、骨粗しょう症又はリンパ浮腫、浮腫、筋肉及び組織状態の治療、及び骨破損及び骨折の治療、そして/又は音響弾性計測画像化のための第四の実施例を示す。この実施例は、立ったままで患者28の腕44を受けるために適当な高さに変換器10を配置する支持フレームにそれが取り付けられることが異なる。
図5及び6に関して患者がドップラー、超音波又は磁気共鳴による画像化を受ける状態で、蛇腹36の形をした接触表面を通して振動を誘発するために音響弾性計測法で使用されている状態を示す第五の実施例を示す。使用において、患者は蛇腹36を通して横になり、蛇腹36の近辺で、彼等の骨格領域が画像化を受ける状態で蛇腹36上に乗る。この実施例も骨粗しょう症、筋肉及び組織状態又はリンパ浮腫の治療に適する。
実施例の各々は、変換器の内部詳細が見えるように切り取られていることは注意すべきである。変換器10は円形装置であり、永久磁石12は完全な環状であり、そして蛇腹は画像化される手足又は胴部分を完全に取り囲む。変換器は輸送のため分割できるように組み立てることができる。図2から4に示す実施例は患者の手足が容易に挿入及び除去ができるように、多分ヒンジで動くように変換器は分割できるように組み立てることができる。第一の実施例の場合に、接触表面26も完全な円板であることに注意すべきである。
図7に示す第六の実施例は変換器10が水平状態を示す断面図である。接触表面26は、電機子上にある円周リング48上に支持される板46として提供される。代わって電機子は電機子の弾力性のある運動を可能にする柔軟なゴム架台50上に支持される。
図8に関して、変換器10が音響弾性計測分析を行うため女性の胸部に一致し、そしてそれを受けられる(取り囲むことにより)形を有する蛇腹36が取り付けられた状態を示す第七の実施例を示す。変換器10に誘発される二次元振動は腫瘍診断のための胸部組織の組織領域に経皮的に加えられる。代わりの実施例において、二つの変換器は二つの胸部の間の変形差を比較するために同時に使用される。
音響弾性計測走査は診断される組織に適合するように、振動源を正しい周波数範囲に最適化することを要求する。実施例は制御装置を通して、二次元発振/振動運動の形で動的に調節可能な非生理的機械刺激を組織に与えることによりこの特徴を提供する。
組織の固有周波数は、彼等の年齢又は彼等の病状の反映により似ている個人の筋肉柔軟性に考慮を払いながら、全ての個人に対し色々な程度に異なる。従って患者が治療中に振動の振幅そして/又は周波数率を調整する能力を持った動的可変刺激装置を有することが最も広い応用にとって有利である。
骨疾患治療において、機械的刺激は代わって骨細胞迄及ぶ組織基質に振動を起こす。骨の細胞レベルで、信号は骨の適応過程が始まるように骨に対し湾曲変形を加えるのに十分な強さでなければならない。骨の適応過程は年齢又は病気の反映のようなかれらの現在の骨密度及びかれらの骨の柔軟性に考慮を払い、全ての個人にとって色々な程度に異なる。従って患者が治療中に振動の振幅又は周波数率を調節する能力を持った動的可変刺激プラットフォームを有することが必要である。
本発明は、骨は習慣的負荷よりも非日常的な負荷に対し遥かによく反応するという知識を利用する。機械的刺激従って骨の適応は、それが色々な骨の異なる特性及び固有周波数に固有の場所であれば、より有効であろう。図2、3、4及び7に図解されるそれらのような実施例の使用はこれに対し提供される。
制御装置32を通して、患者が治療中に機械を停止する必要なく遊星作用を動的に変動させることにより患者に適した振動刺激を調節する能力を提供する。振動を最適周波数範囲及び振幅に調節し、そして振動パターンを単一平面内で変化させることによりこれは達成できる。想定される典型的周波数は0.005mm又は0.1mmから50mmの変位で10又は20Hzから20kHzまでの如何なる周波数でもよい。
振動パターンは治療中の休止無しに、可変「軌道パターン」から「直線発振パターン」へ、そして軌道パターンへ戻る間で交互に行うことができる。この調節は、ドップラー、超音波、磁気共鳴又は他の色々な画像化装置により画像化される間に人体の色々な部分の正常組織と病的組織の間の違いをより正確に反映させるため、最適の刺激を与えることができる。
軌道直径及び直線ストロークはそれらの振幅で完全に可変であり、そして如何なる所望周波数率にても加えることができる。直線発振は、変形効果を選ばれた組織変形領域へ最もよく向けるため、360度円弧で如何なる半径X−Y要素の方向へも向けることができる。このマルチパターン二次元運動は、信号フィードバックにおけるより大きな変動をデータ相関装置へもたらすため、組織により受けられる変形特性を変化させるように無限に変動させることができる。運動プラットフォームは、刺激のある節を組織又は骨に与える「8の字」又は「クローバーの葉」又はいかなる「摂動パターン」の形の前述の運動でも追跡できる。骨疾患の治療において、二次元平面/軌道運動を変化させる能力は骨の細胞組織により受けられる変形の特徴を変化させ、そして骨の再生へより大きな変化をもたらす。
同様に制御装置32は、患者が検査台上に横になり、治療される間にプラットフォームの運動パターンを単一平面内で動的に変化させる能力を有する。運動プラットフォームは、患者の頭と足(例では)の方向の直線発振パターン、次に接線に並んだ方向又は円の周りを回転する星型直線パターンの間で交互に行うことができる。これらの特徴は医師が画像応答を最適化するため所望の変形を組織に加えるような方向へ応力を加えることを可能にする。骨治療においてこれは医師が特定の骨の方向に適した所望応力をそれが加えることができる場所に動的な応力を向けることを可能にする。直線ストロークはその振幅が可変でそして如何なる所望周波数でも加えることができる。
蛇腹又はカフの使用は装置が身体に沿った特有の場所に設置できる能力を提供する。手首、又は腕、又は足、又は腰、又は胸、又は脊椎の周りに手錠をかける/取り囲むことにより、刺激が治療のため標的にされた骨組織により受けられることが保証される。特に腰の骨折は年配者に非常に多くそしてこの発明が、骨粗しょう症及び骨減少状態の影響の緩和を助けるためその領域へ場所固有の刺激を与えることを可能にする。
振動変換器用に見出される他の医療応用は血小板の保存寿命を現在の最長5日間を超えて延ばすことである。最適に制御された振動で血小板への酸素転移は最大化でき、一方垂直力による損傷を抑制し、それにより血小板の寿命を最大化する。血の血小板は化学療法のような療法に続く治療において重要である。
本発明の範囲はここで開示される特定の実施例に限定されないことは認識されるべきである。
本発明のいくつかの好ましい実施例が、ここで図面を参照して以下に記述される。
図1は骨粗しょう症、リンパ浮腫の治療方法で、そして及び音響弾性計測画像化のために使用される第一の実施例による装置を示す一部切り取られた斜視図である。
図2は骨粗しょう症又は浮腫、リンパ浮腫の治療、筋肉及び組織状態、及び骨破損及び骨折の治療、及び音響弾性計測画像化で使用される第二の実施例による装置を示す一部切り取られた斜視図である。
図3は骨粗しょう症又は浮腫、リンパ浮腫、筋肉及び組織状態の治療方法、及び骨破損及び骨折の治療、及び音響弾性計測画像化のために使用される第三の実施例による装置を示す、一部切り取られた斜視図である。
図4は骨粗しょう症又は浮腫、リンパ浮腫、筋肉及び組織状態の治療方法、及び骨破損及び骨折の治療、及び音響弾性計測画像化のために使用される第四の実施例による装置を示す、一部切り取られた斜視図である。
図5は音響弾性計測分析法、浮腫、リンパ浮腫、筋肉及び組織状態の治療、及び骨破損及び骨折及び骨粗しょう症の治療で使用される第五の実施例による装置を示す、一部切り取られた斜視図である。
第6図は第5図の実施例による装置を示す、一部切り取られた側面図である。
第7図は音響弾性計測分析法及び浮腫、リンパ浮腫、筋肉及び組織状態、及び骨粗しょう症の治療で使用される第六の実施例による装置を示す、一部切り取られた側面図である。そして、
第8図は音響弾性計測分析法及び浮腫、リンパ浮腫、筋肉及び組織状態、及び骨粗しょう症の治療で使用される第7の実施例による装置を示す、一部を切り取られた側面図である。
10、10':変換器
12:永久磁石
14、14':円板
18:ギャップ
20:ハブ
22、44':アーム
24:トランス
26:接触表面
28:患者
30、48:円周リング
32:制御装置
34:支持フレーム
35:足
36、36':蛇腹
40:椅子
46:板
50:ゴム架台
12:永久磁石
14、14':円板
18:ギャップ
20:ハブ
22、44':アーム
24:トランス
26:接触表面
28:患者
30、48:円周リング
32:制御装置
34:支持フレーム
35:足
36、36':蛇腹
40:椅子
46:板
50:ゴム架台
【書類名】明細書
【発明の名称】 医療装置、用途及び方法
【0001】
本発明は医療装置、特に画像化及び治療のための装置の分野に関する。特にこの発明はこのような画像化及び治療のための変換器の使用に関する。
【0002】
この発明は音響弾性計測法のような画像化技術及び骨粗しょう症のような状態やリンパ浮腫のような浮腫の治療における特別な応用を有する。
【背景技術】
【0003】
音響弾性計測法は実時間ドップラー技術が結果の振動パターンを画像化するために使用される間に低振幅及び低周波剪断波が臓器及び組織を通って伝播する場合の超音波画像化技術である。乳癌におけるような軟らかい組織の存在の中での腫瘍のような硬い組織変形は振動振幅が減衰し、超音波手段により直ちに画像化される。
【0004】
悪性腫瘍は組織の機械的剛性変動のような病的変化により現れ、周りの軟らかい組織に比べ変形が少ないことにより検知できる。
【0005】
「弾性計測法」として知られる現在の技術は乳房腫瘍診断で使用され、これにより超音波エコーデータが組織の僅かな「圧縮」の前後で収集される。圧縮前及び圧縮中組織の静的弾性特性の情報を収集することにより正常な組織と病的影響を受けた組織の間の比較を行うことができる。良性及び悪性腫瘍の間の弾性特性の違いは超音波エコー検知装置により識別することができる。
【0006】
研究のまた別の領域では、組織に加えられた急速に変化する変形または振動は、健康な組織と病的なそれの間のより明確な違いをもたらすことが記録されている。組織の弾性特性の変動をよりよく識別するため、振動周波数応答は振動源の誘導励起周波数及び振幅に依存する。
【0007】
組織運動の変動は、血流を浮かび上がらせるのに通常使用される方法である、超音波エコーの周波数シフトにより検出し、そして通常の二次元超音波スキャナー及びドップラー超音波スキャナーを使用し画像化することができる。
【0008】
この発明は骨粗しょう症治療にも応用される。人体の骨格構造は筋肉が身体全体の運動を可能にするように付属する、梃子の構造と考えられる。骨格は移動運動、身体的機能、応力、変形及びそれらに加わる変形に依存する色々な周波数で絶えず振動している筋肉繊維及び腱の固定法によっても多くの色々な振動にさらされる。骨は、歩行、走行及び跳躍動作の間の圧縮の影響及び振動にさらされ、そしてこれらの振動は身体全体を貫通する骨格構造を通して上に反響する。
【0009】
骨の代謝作用は機械的変形により反応し、そして始動することはよく記録されている。機械的負荷は重量挙げ運動を通して加えることができ、またはそれらは骨の活発な変形を起こすため、身体に機械的な外部の源により加えることができる。加えられた変形を受け入れため骨細胞に骨格構造を作りなおす(再構築または適応)信号を伝えるのはこの変形である。この生物学的現象は骨粗しょう症として知られる骨の喪失状態の予防と治療のため、医師により長い間認められてきた。
【0010】
1890年代ドイツの解剖学者ジュリアス・ウォルフ(Julius Wolff)は骨の構造は変化する機械的環境に反応して適応でき、そして梁の方向は、もし機械的応力の方向に変化があれば変化させることができることを主張した。機械的負荷に対する骨の生物学的反応は複雑な機能で、そして個人、大きさ及びパターン及び加えられる「応力の方向」に応じ異なる。動的な機械的負荷は、骨の液空間内に間隙液流を起こし、これが骨細胞に再生作用を起こさせるための流体剪断圧力の提供に重要な役割を演ずる。
【0011】
伝統的な振動装置は、振動が直線ストロークの形で「Z」又は垂直軸方向に提供される、一次元音響スピーカー型変換器の形をしている。この形の振動変換器は周波数出力を変動させることができるが、しかし一つの次元の振幅へはいかなる変動も提供できない。音響弾性計測法に使用される場合、このパターンの振動源は三次元写像再現の品質改善のため、そして影の効果をおさえるため、走査中に何回も再配置する必要がある。この形の振動の別の欠点は、それが画像解釈を困難にするモードパターンを発生できることである。
【0012】
骨粗しょう症の治療において従来技術の刺激装置は、その上に患者が起立するか又は座る変換器型の垂直に動くプラットホームから構成される。この方法は、元の骨の長さにより分割される骨の長さの変化を決定することにより、微小変形寸法に変換される骨に圧縮負荷をかける。この圧縮負荷は、骨の基質は剪断より圧縮に遥かに強いため、骨の長さ変化を反映するためかなりの力でなければならない。骨格構造へ垂直圧縮応力を加えるこれらの従来技術の変換器法は、骨再生の変化に影響を及ぼすため骨盤及び腰骨のような肋骨及びショートプレートのようなより広い範囲の骨へ機械的刺激を加えることにある程度有効である。この形の衝撃負荷で関節や軟骨も応力に耐え、更にそれらが応力刺激から恩恵を受けるため振動を次の組の骨へ伝達しなければならない。
【0013】
仕様を通して文脈が他を要求しないならば、「含む」という言葉又は「含む」又は「含み」のような変形は述べられた整数個又は整数個のグループを含むことを意味し、しかし他の如何なる整数個又は整数個のグループをも含まないことが理解されるだろう。
【発明の開示】
【0014】
本発明の一側面によると、医療応用において同時に利用可能な最低二次元の運動を有する振動変換器の使用が提供され、前記振動変換器は患者の対応する表面領域に摩擦結合するための表面領域を持った接触表面を有し、ここで前記振動変換器の運動は患者に運動を誘発する。
【0015】
本発明の第二の側面によっても、医療応用のための振動変換器が提供され、前記振動変換器は磁界中に吊るされた電機子を有し、前記電機子が前記磁界と反応するため電流の流れを前記電機子へ提供するため、多くの電導経路を有し、前記振動変換器は前記電機子へ固定された接触表面を有し、前記接触表面は患者の対応する表面領域へ摩擦結合するための表面領域を有し、ここで前記振動変換器の運動は患者に運動を誘発し、ここにおいて前記変換器は同時に最低二次元の前記接触表面の運動を生成できる。
【0016】
前記最低二次元の運動は単一平面に二つの並進次元の運動からなることが望ましい。
【0017】
本発明の各側面の一つの好ましい配置において、接触表面は環状で、そして患者又はその一部を収容する。本発明のこの形において、接触表面は患者の骨格とぴったり一致するように適合された内部構造を有し、そして患者との接触領域を最大にすることが望ましい。
【0018】
本発明のいずれの側面の代わりの好ましい配置においても、接触表面は平坦が望ましい。このような配置において、患者は起立し、座り、又は接触表面上に横になり、振動が接触表面から患者へ伝達することを可能にする。患者と接触する表面領域を有する効果は、二次及び特に三次元における患者に誘発された運動の範囲及び精度を増加させることである。
【0019】
こうして、本発明の第三の側面によっても、医療応用において磁束に対する電機子を有する振動変換器の使用が提供され、そして前記電機子と同一平面で最低二次元の運動を生成し、前記振動変換器は前記電機子に接続され、患者の対応する表面領域に摩擦結合するための表面領域を持った接触表面を有し、ここで前記振動変換器の運動は患者の運動を誘発する。
【0020】
本発明の第四の側面によっても、医療応用において前記プラットフォームを含む単一平面の磁束に対し、最低二次元の運動が可能なプラットフォームを有する振動変換器の使用が提供され、前記磁束は相対して配置される磁極により形成され、前記振動変換器は患者の対応する表面領域に摩擦結合するための表面領域を持った接触表面を有し、ここで前記振動変換器の運動は患者の運動を誘発する。
【0021】
本発明の第五の側面によっても、医療応用のための振動変換器が提供され、前記振動変換器は磁束中に吊るされた電機子を有し、前記電機子は前記磁束と反応するため前記電機子内に電流の流れを提供するための多くの電導経路を有し、前記変換器は前記電機子へ固定される接触表面を有し、前記接触表面は患者の対応する表面領域に摩擦結合するための表面領域を有し、ここで前記振動変換器の運動は患者に運動を誘発し、ここにおいて前記変換器は最低二次元で前記接触表面の運動を生成する。
【0022】
前記最低二次元の運動は共通平面でのX及びY軸に沿った並進運動から構成されることが望ましい。
【0023】
前記最低二次元の運動は前記x及びy軸に直角なz軸に沿った三次元の運動を含むことが望ましい。
【0024】
前記医療応用は音響弾性計測法のような医療画像化、及び浮腫、リンパ浮腫治療、筋肉及び組織状態のような医療治療、骨破損、骨折、及び骨粗しょう症の治療から選択されることが望ましい。
【0025】
本発明の更なる側面において、罹患組織の間隙液のリンパ系への比較的速い移動が起こるように、刺激は罹患組織の表皮、真皮及び皮下層を刺激し、多くの方向に作用する複雑な圧力刺激を患者に受けさせることを含む、罹患組織を有する患者の治療方法を提供する。
【0026】
好ましい配置では、圧力刺激は球状、サイクロイド状又は直線状でなくそして刺激の各サイクルに対し最低3個の非共直線性の点を含む経路に従う。
【0027】
本発明の別の特別な側面では、圧力刺激はある領域内に配置され、そしてその領域の中心付近を前後する動きをほぼ避ける経路にほぼ沿った方向の圧力変動を含む。
【0028】
経路は20本の経路要素が連続した、そしてほぼ対称な20点の星を形成するように、各端がほぼ円形上に配置され、各端が集合した20本の経路要素から構成される。この配置により、この方法は30分以内の治療セッションの間に、80mlの間隙液のリンパ系への移動を達成する。一つの特別に好ましい配置では、10分以内の治療の間に約80mlの間隙液がリンパ系へ移動する。
【0029】
圧力刺激は連続経路にほぼ沿った方向の圧力変動を含み、そしてその経路にわたっての全絶対角度変位は360度以上になることが望ましい。一つの配置において、その経路にわたる全絶対角度変位は約540度である。別の配置において、その経路にわたる全絶対角度変位は720度である。
【0030】
圧力刺激発振の1サイクルにわたり最低二つの明確な方向変化があることが望ましい。
【0031】
罹患組織の表皮、真皮及び皮下層は、波及効果が刺激から離れた患者の皮膚表面に沿って誘発される程度に刺激される。特定の理論に限定することなく、その方法は初期リンパ腺の内皮細胞ゲートの開口部に影響し、こうして間隙液の比較的速い移動を起こすように、その方法は、協調して初期リンパ腺の固定糸状体を刺激するように作用すると考えられる。
【0032】
システムの利点をもって、好ましい配置は間隙液のリンパ系への移動は制御され、そして患者へ悪影響を与えるほど速くないことを保証するように圧力刺激を限定する。間隙液のリンパ系への速い制御可能な移動を助けるため、その方法は表皮からの反応情報を受信し、そしてその反応情報及び既定基準による圧力刺激を調節することを含む。
【0033】
刺激は患者の手足周りの比較的狭い領域へ与えられ、そしてその波及効果が少なくとも手足が患者の胴部へ繋がる所まで及ぶ。
【0034】
ある配置では、その方法は組織層の共鳴周波数を選択し、そして患者にその周波数の刺激を受けさせることを含む。患者の反応を改善するため、初期リンパ腺の固定糸状体は初期リンパ腺の内皮細胞ゲートの開口部に影響し、そしてこれにより罹患組織の間隙液のリンパ系への比較的速い移動を起こさせるように、走査周波数範囲にわたり、初期リンパ腺の固定糸状体が協調して刺激される。
【0035】
一つの配置において、組織層はp−p約0.1〜5mmの間の大きさ、及び約10〜100Hzの間の周波数で刺激される。圧力刺激は約100mm/秒の速度で動くベース点から与えられる。別の配置で組織層は約0.5〜5mm(p‐p)の間の大きさ、及び約1〜50Hzの間の周波数で刺激される。
【0036】
圧力変動は、治療されている患者の胴部又は手足の長さ方向にほぼ垂直に配置された表面を含む領域のため、二次元である。更にその経路は、5本の経路要素が連続したほぼ対称な5点星を形成するように、各端はほぼ円形上に配置され、端が集合した5本の経路要素から構成される。各経路要素は丸い点を有するように少し湾曲している直線からなる。
【0037】
代わって経路は、3本の経路要素が連続した、そしてほぼ対称の三角形を形成するように、各端がほぼ円形上に配置され、端を集合させた3本線から構成される。
【0038】
一つの特に好ましい配置で、経路は20本の経路要素が連続したほぼ対称の20点の星を形成するように、各端はほぼ円形上に配置され、端が集合した20本の経路要素から構成される。この配置で明らかなように、圧力刺激の一つの発振サイクルにわたり最低二つ以上の方向における明確な変化が存在する。
【0039】
方法は患者の手足を囲む部材の並進運動を含み、部材は圧力変動を生成するように並進運動をする。部材はほぼ鋼体であることが望ましい。
【0040】
本発明の別の側面によると、罹患組織を有する患者の治療方法が提供され、その方法は患者に多くの方向へ作用する複雑な圧力刺激を受けさせ、刺激は初期リンパ線の固定糸状体が、それらの弾力特性をリセットする刺激を招く比較的速い状態で振動するように、罹患組織の表皮、真皮及び皮下層を刺激する。
【0041】
圧力刺激は球状、サイクロイド状又は直線状でなく、そして刺激の各サイクルに対し最低3本の非共直線点の経路に従う。
【0042】
刺激から離れた皮膚表面に沿っての波及効果は明らかである。こうして本発明のまた別の側面により、罹患組織を有する患者の治療方法が提供され、その方法は刺激から離れた皮膚表面に沿った波及効果は明らかなように、患者に多方向へ作用する圧力刺激を受けさせ、初期リンパ線の固定糸状体がそれらの弾性特性をリセットする刺激を招くように比較的速く振動するように罹患組織の表皮、真皮及び皮下層は多方向の刺激を与えられ、そしてそれらを示す波及効果を含む。
【0043】
本発明の更なる側面によると、罹患組織を有する患者を治療するための装置を提供し、その装置は、患者の手足を囲み、そして密着するようにした多くの区画を含み、各区画は手足の周りの特定場所に比較的独立した圧力刺激を与えることができるように、区画は互いにほぼ独立している。
【0044】
特定の区画は、手足の敏感な場所を刺激することを避けるように、作用しないようにすることができ、そして手足の寸法及び状態に適した圧力刺激を維持するように、区画を治療中に手足に自由に調節するようにすることが望ましい。
【0045】
装置は患者からの反応情報を受ける受信器及び反応情報及び既定の基準による圧力刺激を調節するための制御手段を含む。既定の基準は、間隙液のリンパ系への移動が比較的最大の患者の反応を得るように制御され、そして転移率が患者に悪影響を与えないように測定されることを保証するように定式化される。
【0046】
本発明のまた別の側面によると、罹患組織の表皮、真皮及び皮下層が、p−p約0.5〜3mmの間の大きさ、約1〜50Hzの間の周波数で組織にひずみが発生する程度に刺激されるように、患者に多方向に作用する複雑な圧力刺激を受けさせることを含む第二リンパ浮腫の防止方法を提供する。もしその方法が一次リンパ浮腫の場合に適用されれば、罹患組織の間隙液のリンパ系への比較的速い移動が起こることが望ましい。
【0047】
この発明の利点及び特徴の理解は、好ましい実施例及び付属図面の以下の記述から得ることができる。更なる側面及び好ましい特徴は明らかである。
【0048】
実施例の装置及び方法で使用される変換器10は、環状永久磁石12及び車輪の形の円板14から形成される電機子を有する。永久磁石12は円板の外周が配置され、そして磁力線が流れるギャップ18を有するC形断面を持ったコッククロフトリングである。電機子は、六個の放射状アーム22により円板14に接続された中心ハブ20を有する。各アーム22はその上に搭載されたトランス24を有する。電機子は金属でできているが、非磁性が望ましい。トランス24の各電流の流れを制御することにより円板14を流れる電流が誘導される(隣接するアーム22及びハブの接続部を経由して)。制御された方法で電流の流れを誘発することにより、電機子平面のx及びy軸に電機子の運動が誘発できる。更に電機子に複雑な二次元パターンの運動が六個のトランス24への電流制御を通して達成することができる。この特別な変換器に関する実施例が記述される一方、変換器の構築に対する変更は本発明の動作に影響することなく行われることは理解すべきである。例えば環状永久磁石は構造上分割され、そして実際変換器の構造は、変換器の環状体は多分ヒンジで動くようにアクセスのため分割されることである。電導経路はトランス以外の手段で電流を供給され、そしてアーム22の数、従ってトランス又は電流経路又は磁力線と相互作用する他の手段は変化する。
【0049】
本発明の実施例は超音波画像化の間に最低二次元運動を組織へ誘発できる振動装置を提供するため音響弾性計測法の分野で使用できる。振動源及び全体システムは米国特許番号6、160、328に記述される電気モーターにより提供され、その内容は相互参照によりここに組み込まれる。モーターは、共通X−Y平面経路に可変周波数及び可変振幅パターンで最低二次元運動が可能である。モーターの一つの実施例も、Z軸振動と共に共通のX−Y平面経路で可変周波数及び可変振幅パターンの三次元運動(振動)ができる。
【0050】
代わりの実施例で、振動源及び全体システムは米国特許番号6、703、724に記述される電気モーターにより提供でき、その内容も相互参照によりここに組み込まれる。
【0051】
本発明の実施例は、骨粗しょう症の治療及び予防と、骨組織の骨折治療のための動的平面二次元運動で機械的負荷を受けた人骨の受動方法でも使用できる。骨治療への応用において、加えられた機械的応力は垂直骨格にほぼ直角に加えられる振幅で湾曲形状をしている。移動プラットフォーム上に垂直に配置される間に治療される人は彼等の身体を通して上へ放射する振動の感覚に耐えるだろう。
【0052】
下に記述されるように、振動プラットフォームと組織の間の結合は、プラットフォームとの直接接触、又は調整可能な蛇腹(泡、空気など)を通して、又は組織、手足又は胴部分を囲む他の如何なる寸法及び形状が一致する物質によってもよい。組織、手足、又は胴部分が囲まれる場合、振動エネルギーの経皮移転を最大化するため、蛇腹はしっかりとした固定を形成することができることが最も望ましい。
【0053】
その最も簡単な二次元形式で、この発明は圧縮応力を組織へ与えるためには垂直振動変換器を利用しない。それは筋肉及び組織の放射状荷重及び360度の湾曲を提供するため、穏やかな回転しないX−Y遊星作用を利用する。この振動運動は任意の中心を外した距離(中心から外れた半径=振幅)に設定され、そして音の範囲(20kHz以下)の選択可能周波数で発振する遊星作用の形をしている。二次元運動(xy平面)は、代わって360度一杯のモーメントで組織基質を刺激する組織集団に湾曲応答を与えるだろう。
【0054】
本発明は、人体中の腫瘍及び組織変形の画像診断のための動的平面二次元運動で機械的に組織に負荷をかける受動的方法を提供できる。本発明は、色々な振幅そして/又は周波数でそして/又は色々な方向へ無数の変形振動を与える能力を有する。この発明により加えられる機械的応力は組織又は器官内の変形として伝達される。同時に二次元そして/又は三次元で応力を加えることは、組織状態のより良い診断補間法をもたらす。
【0055】
図1に関して、第一実施例は骨粗しょう症治療法で使用される装置を示す。装置はその上に人28が立つことができる接触表面26を有する。接触表面は電機子に誘発される運動が接触表面26へ伝達されるように、電機子の中心ハブ20の上、及びトランス24に隣接するアーム22上の円周リング30上に絶縁状態で支持される金属又は非金属板で形成される。マイクロプロセッサベースの制御装置32は、電機子の運動がプログラムできるように、支持フレーム34上に設置される。
【0056】
図2に関して、変換器10は、患者28が彼等の足34を挿入できるようにその中心軸を水平に配置させ、中心ハブ20を通して設置される。骨粗しょう症又はリンパ浮腫治療を目指す図2に示す装置は、変換器10の中心ハブ20にしっかり固定される、膨張できる気泡を持った複合気泡ゴムの形をした蛇腹36に組み込まれた接触表面を含む。一旦患者28が彼等の手足(この場合は足24)を挿入すると、蛇腹36は手足をしっかり押さえるため膨張する。変換器10は適切なレベルに位置するシャシー38に取り付けられ、それにより患者28は椅子40に座って位置することができる。制御装置32は変換器の運動がプログラムできるように、シャシー38上に都合よく位置する。
【0057】
図3に関して、骨粗しょう症、浮腫、筋肉及び組織状態の治療、及び骨破損及び骨折又はリンパ浮腫の治療をまた目指した第三の実施例を示す。第三の実施例は、同軸上に並んで位置する蛇腹36を持った二つの同一変換器10があることだけが第二の実施例と異なる。この配置は振動のより複雑なパターンが患者28に誘発されることを可能にする。
【0058】
図4に関して、骨粗しょう症又はリンパ浮腫、浮腫、筋肉及び組織状態の治療、及び骨破損及び骨折の治療、そして/又は音響弾性計測画像化のための第四の実施例を示す。この実施例は、立ったままで患者28の腕44を受けるために適当な高さに変換器10を配置する支持フレームにそれが取り付けられることが異なる。
【0059】
図5及び6に関して患者がドップラー、超音波又は磁気共鳴による画像化を受ける状態で、蛇腹36の形をした接触表面を通して振動を誘発するために音響弾性計測法で使用されている状態を示す第五の実施例を示す。使用において、患者は蛇腹36を通して横になり、蛇腹36の近辺で、彼等の骨格領域が画像化を受ける状態で蛇腹36上に乗る。この実施例も骨粗しょう症、筋肉及び組織状態又はリンパ浮腫の治療に適する。
【0060】
実施例の各々は、変換器の内部詳細が見えるように切り取られていることは注意すべきである。変換器10は円形装置であり、永久磁石12は完全な環状であり、そして蛇腹は画像化される手足又は胴部分を完全に取り囲む。変換器は輸送のため分割できるように組み立てることができる。図2から4に示す実施例は患者の手足が容易に挿入及び除去ができるように、多分ヒンジで動くように変換器は分割できるように組み立てることができる。第一の実施例の場合に、接触表面26も完全な円板であることに注意すべきである。
【0061】
図7に示す第六の実施例は変換器10が水平状態を示す断面図である。接触表面26は、電機子上にある円周リング48上に支持される板46として提供される。代わって電機子は電機子の弾力性のある運動を可能にする柔軟なゴム架台50上に支持される。
【0062】
図8に関して、変換器10が音響弾性計測分析を行うため女性の胸部に一致し、そしてそれを受けられる(取り囲むことにより)形を有する蛇腹36が取り付けられた状態を示す第七の実施例を示す。変換器10に誘発される二次元振動は腫瘍診断のための胸部組織の組織領域に経皮的に加えられる。代わりの実施例において、二つの変換器は二つの胸部の間の変形差を比較するために同時に使用される。
【0063】
音響弾性計測走査は診断される組織に適合するように、振動源を正しい周波数範囲に最適化することを要求する。実施例は制御装置を通して、二次元発振/振動運動の形で動的に調節可能な非生理的機械刺激を組織に与えることによりこの特徴を提供する。
【0064】
組織の固有周波数は、彼等の年齢又は彼等の病状の反映により似ている個人の筋肉柔軟性に考慮を払いながら、全ての個人に対し色々な程度に異なる。従って患者が治療中に振動の振幅そして/又は周波数率を調整する能力を持った動的可変刺激装置を有することが最も広い応用にとって有利である。
【0065】
骨疾患治療において、機械的刺激は代わって骨細胞迄及ぶ組織基質に振動を起こす。骨の細胞レベルで、信号は骨の適応過程が始まるように骨に対し湾曲変形を加えるのに十分な強さでなければならない。骨の適応過程は年齢又は病気の反映のようなかれらの現在の骨密度及びかれらの骨の柔軟性に考慮を払い、全ての個人にとって色々な程度に異なる。従って患者が治療中に振動の振幅又は周波数率を調節する能力を持った動的可変刺激プラットフォームを有することが必要である。
【0066】
本発明は、骨は習慣的負荷よりも非日常的な負荷に対し遥かによく反応するという知識を利用する。機械的刺激従って骨の適応は、それが色々な骨の異なる特性及び固有周波数に固有の場所であれば、より有効であろう。図2、3、4及び7に図解されるそれらのような実施例の使用はこれに対し提供される。
【0067】
制御装置32を通して、患者が治療中に機械を停止する必要なく遊星作用を動的に変動させることにより患者に適した振動刺激を調節する能力を提供する。振動を最適周波数範囲及び振幅に調節し、そして振動パターンを単一平面内で変化させることによりこれは達成できる。想定される典型的周波数は0.005mm又は0.1mmから50mmの変位で10又は20Hzから20kHzまでの如何なる周波数でもよい。
【0068】
振動パターンは治療中の休止無しに、可変「軌道パターン」から「直線発振パターン」へ、そして軌道パターンへ戻る間で交互に行うことができる。この調節は、ドップラー、超音波、磁気共鳴又は他の色々な画像化装置により画像化される間に人体の色々な部分の正常組織と病的組織の間の違いをより正確に反映させるため、最適の刺激を与えることができる。
【0069】
軌道直径及び直線ストロークはそれらの振幅で完全に可変であり、そして如何なる所望周波数率にても加えることができる。直線発振は、変形効果を選ばれた組織変形領域へ最もよく向けるため、360度円弧で如何なる半径X−Y要素の方向へも向けることができる。このマルチパターン二次元運動は、信号フィードバックにおけるより大きな変動をデータ相関装置へもたらすため、組織により受けられる変形特性を変化させるように無限に変動させることができる。運動プラットフォームは、刺激のある節を組織又は骨に与える「8の字」又は「クローバの葉」又はいかなる「摂動パターン」の形の前述の運動でも追跡できる。骨疾患の治療において、二次元平面/軌道運動を変化させる能力は骨の細胞組織により受けられる変形の特徴を変化させ、そして骨の再生へより大きな変化をもたらす。
【0070】
同様に制御装置32は、患者が検査台上に横になり、治療される間にプラットフォームの運動パターンを単一平面内で動的に変化させる能力を有する。運動プラットフォームは、患者の頭と足(例では)の方向の直線発振パターン、次に接線に並んだ方向又は円の周りを回転する星型直線パターンの間で交互に行うことができる。これらの特徴は医師が画像応答を最適化するため所望の変形を組織に加えるような方向へ応力を加えることを可能にする。骨治療においてこれは医師が特定の骨の方向に適した所望応力をそれが加えることができる場所に動的な応力を向けることを可能にする。直線ストロークはその振幅が可変でそして如何なる所望周波数でも加えることができる。
【0071】
蛇腹又はカフの使用は装置が身体に沿った特有の場所に設置できる能力を提供する。手首、又は腕、又は足、又は腰、又は胸、又は脊椎の周りに手錠をかける/取り囲むことにより、刺激が治療のため標的にされた骨組織により受けられることが保証される。特に腰の骨折は年配者に非常に多くそしてこの発明が、骨粗しょう症及び骨減少状態の影響の緩和を助けるためその領域へ場所固有の刺激を与えることを可能にする。
【0072】
振動変換器用に見出される他の医療応用は血小板の保存寿命を現在の最長5日間を超えて延ばすことである。最適に制御された振動で血小板への酸素転移は最大化でき、一方垂直力による損傷を抑制し、それにより血小板の寿命を最大化する。血の血小板は化学療法のような療法に続く治療において重要である。
【0073】
本発明が用途を見出した別の医療用途は、リンパ浮腫の治療であり、そしてより一般的には従属組織における液体蓄積を含む状態の治療に対してである。
【0074】
治療されずに置くと、従属組織の液体の蓄積は重大な炎症問題に至る。ある状況では炎症は、人の生活の質、及び日常生活に関係する活動より人が得る楽しみに重大な悪影響を与える。潰瘍、外傷及びリンパ浮腫は2〜3の例である。
【0075】
リンパ浮腫の場合、リンパ液の蓄積は皮下組織の第一の0.4〜2cmに発生し、そしてリンパ浮腫に罹患した身体部上のより深い所もある。より厳しい場合はリンパ液は組織を10cm以上の厚さに腫れさせる。
【0076】
一般にリンパ浮腫はリンパ系のリンパ管が消失、低下、又は損傷し、又はリンパ節が除去された場合に発生する。
【0077】
フィラリア症リンパ浮腫は、リンパ系に宿る寄生性糸状虫によりリンパ節が低下する状態である。2000年に世界保健機構は1億2千万人以上の人がそれらの内の4千万人以上の人が非常に痛めつけられ、そして損なわれる状況により感染されると推定している。その状況は更なる複雑さと社会的非難の両方を含み、重い社会的負担を及ぼすといわれる。
【0078】
胸部、前立腺、膀胱、大腸の放射線治療法及び手術が患者を拡大中のリンパ浮腫の危険にさらすことが一般に知られている。癌患者について、リンパ浮腫になる最も一般的な状況は、肺癌のため乳腺切除手術を受けた女性及び、生殖系、腸、前立腺の癌のため手術又は放射線治療を受けた患者に関係する。これらの形の手術を受けた人の20〜30%はリンパ浮腫になると推定される。
【0079】
治療せずに放置すると、リンパ浮腫は腫れが起こり、次に不動、関節痛、緊張した乾燥肌及び繊維化する皮下組織を含む重い合併症に至る。細菌及び菌類も豊富なタンパク食源を提供するリンパ液へ感染する。この合併症はリンパ管炎として一般に知られ、そして生命を脅かす。
【0080】
ワルムスレー及びエンジェル(Walmsley and Angel)の米国公開特許2003/0171795は、リンパ浮腫のより一般的な症状のいくつかは、手足の重み、衰弱、痛み、局部的無動、激しい痛み、皮膚温度上昇、明白な変形、社会的孤立及び精神病であると述べている。
【0081】
リンパ浮腫の最近の処置及び治療は継続的な健康専門診療及び患者介護を必要とする。これは社会一般に多大のコストを要求し、一方衰弱させる状態に対する効果的解決法はまだ提供されない。
【0082】
呼吸運動、包帯、マッサージ、小さな動き及び速い運動を含む治療方法は限定された結果は得られた。包帯のようなこれらの方法のいくつかは患者の状態を著しく悪くする傾向さえある。リンパ浮腫の治療がより効果的に行われれば、それは社会にとって非常に有利なことである。
【0083】
利用できるすべての治療の中でもっとも一般的なものは圧力包帯による「手動リンパ排液(MLD)」マッサージとして知られる。MLDマッサージは現在の世界的な標準方法であり、そして世界中で理学療法士及び職業セラピストに教えられる。MLDでセラピストは、特別に教えられた技術で、罹患領域から液を引き出し、そして停滞しないリンパネットワークにより、よりよく吸収できる領域へ動かすように患者を治療する。
【0084】
二週間の集中治療で、患者は一般に毎朝夕に一時間のマッサージセッションを受ける。各マッサージセッションに続き特別な包帯で罹患した手足を包み、そして次のマッサージセッションの始まり迄、包んだままにする。治療コースの終わりで、患者は一般に終日手足を覆う圧迫衣服を着るように、又手足を包帯するか又は毎夜特別な夜型圧迫衣服を着るように勧められる。これは患者には大変厄介なかつ不自由なものである。
【0085】
リンパ管は壊れやすくそして容易に破損するので、MLDは繊維化した傷跡の組織を生成できる。ある場合は、圧力も皮膚を通して穴を形成する。これは細菌が進入し感染を起こすことを可能にする。感染が生命を脅かすいくつかの場合に加え、マッサージの間に股間のような別の部分へのリンパ液の移動が、その領域をリンパ浮腫状にすることができる。この理由のため、MLDは決してリンパ液を排出する効果的な方法ではない。他のより効果的でない治療技術は膨張スリーブのついた圧縮ポンプ及び低出力レーザーセラピーを含む。
【0086】
施術者は一般に以下からなる患者介護の形態を処方する。即ち
(i)感染を避けるため肌を洗いそして湿気を加える。
(ii)切り傷、かき傷、虫刺され、打撲及び日焼けから肌を守る。
(iii)電気剃刀を使用する。
(iv)損傷が発生すれば消毒剤を与え、そして医師と接触する。
(v)ある状況で皮膚を損傷する腕時計、指輪及びブレスレットの着用を避ける。
(vi)長時間立ち続けることを避ける。
(vii)手足は正常に運動することを保証しそして
(viii)重量物を押したり持ち上げることを避ける。
このような患者介護体制を忠実に実行していても、再発する炎症性症状の発現(DLA)はよくある合併症である。
【0087】リンパ浮腫治療用振動法がネルソン他の米国特許2004/0077978で開示されている。この方法及び今日利用できる振動法は余り効果的ではない。
【0088】
また図9に関し、本発明の第一の好適実施例により、患者100が装置101で治療される状況を示す。患者100は彼の左腕102にリンパ浮腫を有する。リンパ浮腫に罹患した腕102及び組織が特別な圧力変動パターンにより腕102の周りで変動する複雑な圧力刺激で刺激される。圧力変動パターンは腕102の長さ方向にほぼ垂直に変動する。
【0089】
圧力変動の結果として、患者100の罹患した腕102からリンパ系へ間隙液の比較的速い移動が起こる。
【0090】
対称の5点星(以下に記述)のような色々な形の圧力変動がこの発明の実施例により網羅される一方、その利点を提供するため、実施例の刺激は罹患組織の表皮、真皮、皮下層を刺激し、これにより罹患組織の間隙液のリンパ系への比較的速い移動が発生する。対称20点星型を利用するこの実施例の方法で、7分の治療期間にわたり、80mlの移動が、その腕に比較的軽いリンパ浮腫を有する患者の場合に達成することができる。これは、リンパ液を間隙組織から本来なら低下したリンパ系へ戻すこの方法での著しい進歩である。
【0091】
この実施例は罹患組織の部分を目に付くほど危険にさらすことなく、このような液の移動を達成することができる。これはMLDと他の一般的な技術で液が罹患組織に隣接する部分をリンパ浮腫性にすることができるという著しい利点が与えられる。
【0092】
リンパ系においてリンパ腺は初期と集合のリンパ腺に分類される。集合リンパ腺は滑らかな筋肉内膜を備えそしてリンパンギオンを含む。リンパンギオンは直列に形成され、そして弁により互いに分離されている。
【0093】
特別な理論に限定せず、そしてリンパ系の動作は最終的に決定されている訳ではないことを述べている一方、この実施例はリンパ系の収縮性リンパンギオンの特別誘発性振動を設定することにより上述の結果を達成することができる。
【0094】
ゲルリ、イッバ、及びフリッシュセリの(Lymphoglogy、1989年12月号22(4)、167〜72)、「人体皮膚リンパ毛管の弾性繊維の形態計測分析」と題する彼らの論文で集合リンパ腺に隣接して一般に見られる弾性繊維のネットワークはリンパ管壁のほぼ長さ方向を向いていると説明している。
【0095】
リンパ毛管のマイクロブリルの固定構造は「人体リンパ毛管を固定する糸状体の微細構造に関する細胞化学及びそれらの弾性繊維との関係」(Lymphoglogy、1991年9月24(3)、105−12)と題する彼等の論文で同じ著者により論じられている。
【0096】
基本的には初期リンパ腺はリンパ腺のための進入及び収集の最初の点を提供する。それらは構造壁を横切る圧力傾斜により駆動される細胞間の裂け目の内皮細胞ゲートの軟構造を提供する。
【0097】
もし間隙液が細胞ゲートを通して初期リンパ腺への進入ができれば、それは収集リンパ腺のスタートへ設定された最初の値を越えて一方通行で間隙液流を満たし、そして刺激するだろうと考えられる。初期リンパ腺の膨張及び収縮は一旦リンパ系の蠕動ポンプ処理がスタートすれば始まるだろう。
【0098】
この実施例で、この方法は、初期リンパ腺の内皮細胞ゲートの開放に影響し、これにより罹患組織の間隙液のリンパ系への比較的速い移動を起こすように、協調的な方法で初期リンパ線の固定糸状体を刺激すると考えられる。リンパ系を刺激するこの方法は以前は行われなかった。
【0099】
初期リンパ線の拡張過程はリンパ内腔を満たしそしてポンプ手順のスタートへ信号を送るため内皮細胞ゲートを通して間隙液の吸収を助ける。初期リンパ腺の拡張はリンパ圧を組織の間隙液の下にあるリンパ内腔において徐々に低下させ、触れていない内皮細胞を内側に開放させ、初期リンパ腺への液の侵入を可能にする。内腔が充満するにつれて、内部の液圧は増加し、組織空間への逆流還流を停止させるため、内皮細胞ゲートを効果的に閉鎖する。これは液のリンパ移動に対し静水又は浸透圧傾斜と同様の効果である。
【0100】
固定糸状体は、初期リンパ腺を定位置に保持し、そして初期リンパ腺の多くの個々の内皮細胞壁に付着する半弾性繊維として一般に見ることができる。固定糸状体は内皮細胞上で曲げを起こし、そしてタンパク質、液、及び小分子が初期リンパ腺へ移動しそして除去されるように細胞間接合点の開閉を助ける。
【0101】
一旦間隙液が進入しそして初期リンパ腺を充満させるとそれは次の脈動筋室を収縮させ、いわゆるリンパ液を一方通行の脈動コレクタのネットワークに沿って身体中のリンパ節接合点へ移動させる引き金になる。
【0102】
身体的に観察できる点では、実施例は患者100の腕に沿って波及効果を誘発する。波及効果は刺激から離れた患者の皮膚表面に沿って誘発され、そして少なくとも患者100の肩までずっと及ぶ。刺激は腕102の前腕104の周りの比較的狭い幅へ与えられるが、波及効果により証明された方法は腕102の長手方向にわたり作用する。
【0103】
ネルソン他(Nelson et al)の「足潰瘍、リンパ浮腫及びDVT振動治療及び装置」と題する米国特許2004/0077978に記述されるそれのようないくつかの従来技術による方法は存在する一方、これらの方法で与えられる圧力変動は中心原点を通して直交するx、y及びz方向に与えられる単純に変動する正弦波からなる。従来技術ではx、y平面の振動により辿られる経路は回転するカウンターウエイトの遠心運動のため円形状である。複雑な圧力刺激はなく又方向刺激変化もない。米国特許2004/0077978の記述される圧力変動はこの発明の改善を起こす程には充分でない。特にそれらはこの発明により包含されるような波及効果を発生させない。
【0104】
この発明により与えられる圧力刺激は単純な円形正弦波運動から逸脱し、そしてこの意味で通常の運動を撹乱させ、そして摂動する。圧力刺激の複雑さはクローバの葉、5点星、8の字等のような色々な適用できのパターンにおいて明らかである。点の星型は星の先端における方向性刺激変化があり、これは罹患組織の間隙液のリンパ系への比較的速い移動を誘発するのに特に有利である。
【0105】
図10に示す実施例は患者100からの反応情報を受け取るための受信器106、及び反応情報及び既定の基準による刺激の速度と強度を調節するための制御手段を含む。既定の基準は間隙液のリンパ系への移動は患者に悪影響を与えないように制御される。ある状況では液の移動は患者の一般的な健康に混乱を起こす程大きいことが想像される。
【0106】
受信器106も患者の腕102に沿っての波及の程度を検出するために使用される。波及の程度を検出することにより多分その大きさ及び方向の両方を含み、装置100は腕102の組織層の共鳴周波数を決定し選択し、そしてその患者にとって液体転移を最大化することを助けるため、その周波数で圧力変動を増加又は減少させるように刺激を変化させることができる。
【0107】
特に図11に関して、装置100は患者100の腕102を囲みそして密着するように適合した、形はカフス構造の10個の区画108を含む。区画108は、作用液で加圧された場合少なくとも一部という意味で、互いに独立していることを保証するためポートシステムで共に結合される。この実施例で、水は適切な作用液を提供する。水は付属の圧力源からの空気により有利に加圧される容器に貯えられる。作用液が水であるため、振動に対し、よい転移媒体が提供される。代わりの配置で密度を変動させる泡も他の密着ガス又は材料と同様に使用できる。
【0108】
加圧された場合は、区画は患者100の対応する表面領域、即ち上腕104へ摩擦結合するための表面領域を有する接触表面を提供する。対応する表面領域は患者100の腕102の辺りへ延びる。区画108はベローズ配置の特殊なそして有利な形と見なされる。
【0109】
各区画108は多くの電気コイル112を有するアーマチュア110へ取り付けられた硬い円形状突起へ接続される。区画108は作用液が充満される。特に好適な実施例の図面に示していないが、突起は可変寸法調節ができる分割部分を有する折り畳み式虹彩の形で提供される。電気コイルは磁界に配置され、そして電流は、アーマチュア110が移動のパターンに従い、そして腕102へ同様の圧力変動パターンを提供できるように、コイルに印可される。個々のほぼ独立した区画108を有することにより、各区画108は腕102の周りの特定場所へ比較的独立した圧力を与えることができる。
【0110】
基本形状の結果として、対角線上の反対区画108は同様の方向へ移動し、これにより腕の軸方向の周りに順に圧力変動を与える。これは反対側からの組織の潜在的損傷圧力なしに、波及効果及び多くの方向への固定糸状体の刺激を提供する有利な利点を有する。
【0111】
本発明により使用されるアーマチュアは6個の自由度(上下動、振り、横揺れ、3個の並進運動の自由度)を有する一方、アーマチュア110はx及びy方向に並進運動の二つの自由度を有する。多くの動作モードで腕を刺激できるアーマチュア、即ち移動次元は既に構築されている。「電気機械」と題する米国特許6、703、724は如何に電気コイル112が所要の運動を提供できる完全なモーターを形成するために使用されるかに付いてのガイドを提供する。
【0112】
図13は左腕にリンパ浮腫を有する女性の写真から取られた線図である。彼女の腕の寸法の違いはリアルである。
【0113】
この方法の使用で、女子は、記述したように一般に二週間以上にわたるMLD治療セッションへ参加する必要はない。この方法のコースは家庭での治療として又は特別なクリニックで適用されると想像され、そして特別な状況により、二週間の期間にわたり最低二つの治療を必要とし、各治療は各々約15分かかり、圧力包帯を続いて付けることを必要としない。この発明の有効性及び潜在的複雑さがないことが重大な突破口を提供する。
【0114】
皮膚層は完全な形で図14に示す。第一層は表皮114として知られる。表皮114は半透明である。第二層は真皮116として知られる。真皮116は血管、神経、毛根、リンパ腺及び汗腺を含む。第三層は皮下層118として知られる。皮下層118はより大きい血管及び神経で主に脂肪細胞と呼ばれる脂肪の詰まった細胞で出来ている。第三層は大きいリンパ腺供給を有する。皮膚の構成に付いては多くの出版物があり、そして読者は完全な分析のためこれを参照する。
【0115】
皮下層118の多くの固定糸状体120を図15に示す。固定糸状体120は先に記述したように内皮細胞ゲート122へ接続される。固定糸状体120は、罹患組織の間隙液のリンパ系への比較的速い移動を起こすため複雑な圧力変動により刺激される。
【0116】
図16は図15で示すように多くのリンパ腺上で動作する本発明の実施例を概略の形で図解する。患者100は多方向に動作する複雑な圧力刺激124を受ける。刺激124は、罹患組織の間隙液126のリンパ系127への比較的速い移動が起こるように、患者100の罹患組織125を刺激する。状況によりそして加えられる複雑な圧力変動の特別な方法により、約80mlの液体が7分で動かされる。
【0117】
使用される特別な圧力パターンを図17に詳細に示す。部材110は腕102を取り囲み、そして二次元パターンの移動128により並進運動をする。
【0118】
区画108は部材110へ接続されているので、部材110の並進運動は患者の腕102へ与えられる圧力に圧力変動を生成する。一般に圧力変動130が設定されている。明らかなように、圧力変動130は円領域134内に配置される経路132にほぼ沿って導かれる。
【0119】
更に経路132はその領域134の中心領域136にわたり前後に移動することを避ける。中心領域136は経路134により形成される5角形で囲まれる。これはリンパ系に比較的速い液体移動を起こす効果を有するため、特に有利な圧力変動動作を設定することと考えられる。
【0120】
圧力変動は、円領域134が腕102の長さ方向にほぼ垂直であるため、腕102の軸長にほぼ垂直に多くの方向に区画108により与えられる。
【0121】
図17から見られるように、経路132は端同士をつけた配置の5本の経路要素140を含み、各端は、5本の経路要素140が連続したそしてほぼ対称の5点星を形成するようにほぼ円領域134にあるように配置される。
【0122】
区画108の圧力は組織層がp‐p約2mmの大きさで約35Hzの周波数で刺激されるように維持される。周波数及び振幅は患者100の状態により動的に変動し、そして共鳴効果として観察される。35Hzの周波数は1秒当たり35サイクルであるので、経路132に沿って1サイクルパターンを完成するのに必要な時間で測定される。全経路のいずれか一つの経路要素の速度は全パターン速度の1/5の速さであり、即ち全圧力変動はこの量の1/5である。
【0123】
0.5mの距離を移動する直線発振器は1Hzでの各ストロークは1000mm/秒の速度を有する。比較して、直径0.5mの閉じた円内で1Hzで動作する実施例の5点星の移動経路は、約475mmのコード長で約2380mm/秒の速度を有する。それで同じ周波数を維持するため、実施例は直線発振器より2.4倍速く移動しなければならない。1Hzの直線発振器に比較して人間の腕に同じ速度を与えるため、実施例は0.42Hzの周波数で作動しなければならない。
【0124】
代わりの6葉のクローバ経路142は図18に示す。可変葉数のクローバ経路の使用は、経路152の各々は図20に示すように明らかにこの発明の範囲内にある。経路152は複雑でそして球状、サイクロイド状又は直線状ではない。それらも刺激の各サイクルに対し、最低3個の非直線性点の経路に従う。色々の他の経路は本発明の範囲に入る。
【0125】
著しい利点を生成する特殊な実施例で経路132は端同士が付いた配置の20本の経路を含み、各端は20本の経路要素が連続し、そしてほぼ対称の20点の星を形成するようにほぼ円形状であるように配置されることからなる。点の星の各経路要素は星が円い点で形成されるようにその端が少しカーブしている。明らかなように、その発明は、変位経路が非対称であるいかなる星型、又は他の如何なるパターンも含む。
【0126】
いくつかによる特殊経路で本発明の実施例は360度以上の1サイクルの経路にわたり角変位の絶対値の合計により最も顕著に特徴づけられる経路を有する。図21から明らかなように、8の字は全540度を有し、そして5点星は全720度を有する。これらの経路は、それらは楕円運動の場合のように360度と比較して360度以上を行き来すると云う意味で摂動である。本発明も全360度を有する3角経路を包含する。
【0127】
三角経路で圧力刺激の1サイクルの発振にわたり最低二つの方向における明確な変化が存在する。
【0128】
関係する実施例において、固定糸状体は、停滞状態のとき、初期リンパ腺の開放ゲート上のそれらの保持を効果的に開放する弛緩記憶を発現する。この実施例において、そして健康なリンパ系の働きに向かって有利に動作する目的のため、固定糸状体は、それらがそれらの弾性統合性及び機能を維持するように往復運動及び脈動運動の状態で緊張又は収縮する。図19は上で記述したような変動を有する刺激144が罹患組織145を有する患者146に与えられ、これによりその罹患組織の固定糸状体150が影響される、更なる実施例を図解する。
【0129】
このようにこの実施例では、患者にそれらの弾性特性をリセットする刺激を与えることを招く速度で初期リンパ腺の固定糸状体を振動させるように設定された同様の圧力変動を受けさせる。特定の大きさ及び周波数に圧力変動を設定することにより、固定糸状体は協調した方法で影響される。従来技術による方法とは対照的に、初期リンパ腺の本体へ作用する液圧増加のため長い期間にわたり継続した緊張を与えられる糸状体の再生がある。
【0130】
リンパ排液の速度は筋原性要因及び神経原性要因の両方を含む多くの要因に依存する。筋原性要因は一般に除去しようとする物質の存在により決まり、そして神経原性要因は主として神経を伝わってくる情報に関係する。患者の呼吸数及び筋肉移動は又影響を及ぼすと知られている。この発明の実施例は、リンパ系が圧迫されそしてリンパ系がある状況でリセットできる場合、リンパ系を通して比較的速い間隙液移動を外部に向かって発生させることが可能であることを示す。この発明はリンパ系及び罹患組織に関係し、そして単にリンパ浮腫だけに関係するものではない。
【0131】
ここで開示される形の振動マッサージはその上に組織空間での物質の蓄積に関連する芳しくない組織及び細胞の健康を含む状態に理想的に適している。粘液浮腫、脂肪性浮腫、芳しくない傷治療、静脈性浮腫、特に糖尿病に関係するそれらを除くすべての原因の炎症状態、圧力急上昇及び潰瘍形成を含み、これらに限定されない。この発明はリンパ浮腫に限定されると取るべきではない。
【0132】
本発明の範囲はここで開示される特定の実施例に限定されないことは認識されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【0048】
本発明のいくつかの好ましい実施例が、ここで図面を参照して以下に記述される。
【0049】
図1は骨粗しょう症、リンパ浮腫の治療方法で、そして及び音響弾性計測画像化のために使用される第一の実施例による装置を示す一部切り取られた斜視図である。
【0050】
図2は骨粗しょう症又は浮腫、リンパ浮腫の治療、筋肉及び組織状態、及び骨破損及び骨折の治療、及び音響弾性計測画像化で使用される第二の実施例による装置を示す一部切り取られた斜視図である。
【0051】
図3は骨粗しょう症又は浮腫、リンパ浮腫、筋肉及び組織状態の治療方法、及び骨破損及び骨折の治療、及び音響弾性計測画像化のために使用される第三の実施例による装置を示す、一部切り取られた斜視図である。
【0052】
図4は骨粗しょう症又は浮腫、リンパ浮腫、筋肉及び組織状態の治療方法、及び骨破損及び骨折の治療、及び音響弾性計測画像化のために使用される第四の実施例による装置を示す、一部切り取られた斜視図である。
【0053】
図5は音響弾性計測分析法、浮腫、リンパ浮腫、筋肉及び組織状態の治療、及び骨破損及び骨折及び骨粗しょう症の治療で使用される第五の実施例による装置を示す、一部切り取られた斜視図である。
【0054】
第6図は第5図の実施例による装置を示す、一部切り取られた側面図である。
【0055】
第7図は音響弾性計測分析法及び浮腫、リンパ浮腫、筋肉及び組織状態、及び骨粗しょう症の治療で使用される第六の実施例による装置を示す、一部切り取られた側面図である。
【0056】
第8図は音響弾性計測分析法及び浮腫、リンパ浮腫、筋肉及び組織状態、及び骨粗しょう症の治療で使用される第7の実施例による装置を示す、一部を切り取られた側面図である。そして
【0057】
図9は本発明の第一実施例による患者を治療する装置の一部カットした斜視図である。
【0058】
図10は図1に示す装置の正面図であり、装置はその配置が結合して本発明の第二の実施例によるセンサーに結合されている。
【0059】
図11は図1及び2に示す装置の正面図である。
【0060】
図12は図1、2及び3に示す装置に使用されるアーマチュアの斜視図である。
【0061】
図13はその左腕にリンパ浮腫を有する女性を示す写真の線図である。
【0062】
図14は皮膚層の概略斜視図(断面図)である。
【0063】
図15は図7で示す皮膚のリンパ線の概略図であり、リンパ線は本発明の第三の実施例により刺激される。
【0064】
図16は図7で適用される実施例の概略図である。
【0065】
図17は図8に概略を示す実施例により作動する装置の一部の概略正面図である。
【0066】
図18は本発明の第四の実施例による方法で使用される経路の概略図である。
【0067】
図19は本発明の第五の実施例による方法の概略図である。
【0068】
図20は本発明の実施例用の色々な経路の概略図である。
【0069】
図21及び22はこの発明のいくつかの実施例による特別な形式を有する色々な経路の概略図である。
【符号の説明】
10、10':変換器
12:永久磁石
14、14':円板
18:ギャップ
20:ハブ
22、44':アーム
24:トランス
26:接触表面
28、100、146:患者
30、48:円周リング
32:制御装置
34:支持フレーム
35:足
36、36':蛇腹
40:椅子
46:板
50:ゴム架台
102:腕
104:前腕
106:受信機
108:区画
110:アーマチュア
112:電気コイル
114:表皮
116:真皮
118:皮下層
120、150:固定糸状体
122:内皮細胞ゲート
124、144:刺激
125、145:罹患組織
126:間隙液
127:リンパ系
128:二次元運動
130:圧力変動
132、152:経路
134:円領域
136:中央付近
140:5本の経路要素
142:6枚葉クローバ経路
【発明の名称】 医療装置、用途及び方法
【0001】
本発明は医療装置、特に画像化及び治療のための装置の分野に関する。特にこの発明はこのような画像化及び治療のための変換器の使用に関する。
【0002】
この発明は音響弾性計測法のような画像化技術及び骨粗しょう症のような状態やリンパ浮腫のような浮腫の治療における特別な応用を有する。
【背景技術】
【0003】
音響弾性計測法は実時間ドップラー技術が結果の振動パターンを画像化するために使用される間に低振幅及び低周波剪断波が臓器及び組織を通って伝播する場合の超音波画像化技術である。乳癌におけるような軟らかい組織の存在の中での腫瘍のような硬い組織変形は振動振幅が減衰し、超音波手段により直ちに画像化される。
【0004】
悪性腫瘍は組織の機械的剛性変動のような病的変化により現れ、周りの軟らかい組織に比べ変形が少ないことにより検知できる。
【0005】
「弾性計測法」として知られる現在の技術は乳房腫瘍診断で使用され、これにより超音波エコーデータが組織の僅かな「圧縮」の前後で収集される。圧縮前及び圧縮中組織の静的弾性特性の情報を収集することにより正常な組織と病的影響を受けた組織の間の比較を行うことができる。良性及び悪性腫瘍の間の弾性特性の違いは超音波エコー検知装置により識別することができる。
【0006】
研究のまた別の領域では、組織に加えられた急速に変化する変形または振動は、健康な組織と病的なそれの間のより明確な違いをもたらすことが記録されている。組織の弾性特性の変動をよりよく識別するため、振動周波数応答は振動源の誘導励起周波数及び振幅に依存する。
【0007】
組織運動の変動は、血流を浮かび上がらせるのに通常使用される方法である、超音波エコーの周波数シフトにより検出し、そして通常の二次元超音波スキャナー及びドップラー超音波スキャナーを使用し画像化することができる。
【0008】
この発明は骨粗しょう症治療にも応用される。人体の骨格構造は筋肉が身体全体の運動を可能にするように付属する、梃子の構造と考えられる。骨格は移動運動、身体的機能、応力、変形及びそれらに加わる変形に依存する色々な周波数で絶えず振動している筋肉繊維及び腱の固定法によっても多くの色々な振動にさらされる。骨は、歩行、走行及び跳躍動作の間の圧縮の影響及び振動にさらされ、そしてこれらの振動は身体全体を貫通する骨格構造を通して上に反響する。
【0009】
骨の代謝作用は機械的変形により反応し、そして始動することはよく記録されている。機械的負荷は重量挙げ運動を通して加えることができ、またはそれらは骨の活発な変形を起こすため、身体に機械的な外部の源により加えることができる。加えられた変形を受け入れため骨細胞に骨格構造を作りなおす(再構築または適応)信号を伝えるのはこの変形である。この生物学的現象は骨粗しょう症として知られる骨の喪失状態の予防と治療のため、医師により長い間認められてきた。
【0010】
1890年代ドイツの解剖学者ジュリアス・ウォルフ(Julius Wolff)は骨の構造は変化する機械的環境に反応して適応でき、そして梁の方向は、もし機械的応力の方向に変化があれば変化させることができることを主張した。機械的負荷に対する骨の生物学的反応は複雑な機能で、そして個人、大きさ及びパターン及び加えられる「応力の方向」に応じ異なる。動的な機械的負荷は、骨の液空間内に間隙液流を起こし、これが骨細胞に再生作用を起こさせるための流体剪断圧力の提供に重要な役割を演ずる。
【0011】
伝統的な振動装置は、振動が直線ストロークの形で「Z」又は垂直軸方向に提供される、一次元音響スピーカー型変換器の形をしている。この形の振動変換器は周波数出力を変動させることができるが、しかし一つの次元の振幅へはいかなる変動も提供できない。音響弾性計測法に使用される場合、このパターンの振動源は三次元写像再現の品質改善のため、そして影の効果をおさえるため、走査中に何回も再配置する必要がある。この形の振動の別の欠点は、それが画像解釈を困難にするモードパターンを発生できることである。
【0012】
骨粗しょう症の治療において従来技術の刺激装置は、その上に患者が起立するか又は座る変換器型の垂直に動くプラットホームから構成される。この方法は、元の骨の長さにより分割される骨の長さの変化を決定することにより、微小変形寸法に変換される骨に圧縮負荷をかける。この圧縮負荷は、骨の基質は剪断より圧縮に遥かに強いため、骨の長さ変化を反映するためかなりの力でなければならない。骨格構造へ垂直圧縮応力を加えるこれらの従来技術の変換器法は、骨再生の変化に影響を及ぼすため骨盤及び腰骨のような肋骨及びショートプレートのようなより広い範囲の骨へ機械的刺激を加えることにある程度有効である。この形の衝撃負荷で関節や軟骨も応力に耐え、更にそれらが応力刺激から恩恵を受けるため振動を次の組の骨へ伝達しなければならない。
【0013】
仕様を通して文脈が他を要求しないならば、「含む」という言葉又は「含む」又は「含み」のような変形は述べられた整数個又は整数個のグループを含むことを意味し、しかし他の如何なる整数個又は整数個のグループをも含まないことが理解されるだろう。
【発明の開示】
【0014】
本発明の一側面によると、医療応用において同時に利用可能な最低二次元の運動を有する振動変換器の使用が提供され、前記振動変換器は患者の対応する表面領域に摩擦結合するための表面領域を持った接触表面を有し、ここで前記振動変換器の運動は患者に運動を誘発する。
【0015】
本発明の第二の側面によっても、医療応用のための振動変換器が提供され、前記振動変換器は磁界中に吊るされた電機子を有し、前記電機子が前記磁界と反応するため電流の流れを前記電機子へ提供するため、多くの電導経路を有し、前記振動変換器は前記電機子へ固定された接触表面を有し、前記接触表面は患者の対応する表面領域へ摩擦結合するための表面領域を有し、ここで前記振動変換器の運動は患者に運動を誘発し、ここにおいて前記変換器は同時に最低二次元の前記接触表面の運動を生成できる。
【0016】
前記最低二次元の運動は単一平面に二つの並進次元の運動からなることが望ましい。
【0017】
本発明の各側面の一つの好ましい配置において、接触表面は環状で、そして患者又はその一部を収容する。本発明のこの形において、接触表面は患者の骨格とぴったり一致するように適合された内部構造を有し、そして患者との接触領域を最大にすることが望ましい。
【0018】
本発明のいずれの側面の代わりの好ましい配置においても、接触表面は平坦が望ましい。このような配置において、患者は起立し、座り、又は接触表面上に横になり、振動が接触表面から患者へ伝達することを可能にする。患者と接触する表面領域を有する効果は、二次及び特に三次元における患者に誘発された運動の範囲及び精度を増加させることである。
【0019】
こうして、本発明の第三の側面によっても、医療応用において磁束に対する電機子を有する振動変換器の使用が提供され、そして前記電機子と同一平面で最低二次元の運動を生成し、前記振動変換器は前記電機子に接続され、患者の対応する表面領域に摩擦結合するための表面領域を持った接触表面を有し、ここで前記振動変換器の運動は患者の運動を誘発する。
【0020】
本発明の第四の側面によっても、医療応用において前記プラットフォームを含む単一平面の磁束に対し、最低二次元の運動が可能なプラットフォームを有する振動変換器の使用が提供され、前記磁束は相対して配置される磁極により形成され、前記振動変換器は患者の対応する表面領域に摩擦結合するための表面領域を持った接触表面を有し、ここで前記振動変換器の運動は患者の運動を誘発する。
【0021】
本発明の第五の側面によっても、医療応用のための振動変換器が提供され、前記振動変換器は磁束中に吊るされた電機子を有し、前記電機子は前記磁束と反応するため前記電機子内に電流の流れを提供するための多くの電導経路を有し、前記変換器は前記電機子へ固定される接触表面を有し、前記接触表面は患者の対応する表面領域に摩擦結合するための表面領域を有し、ここで前記振動変換器の運動は患者に運動を誘発し、ここにおいて前記変換器は最低二次元で前記接触表面の運動を生成する。
【0022】
前記最低二次元の運動は共通平面でのX及びY軸に沿った並進運動から構成されることが望ましい。
【0023】
前記最低二次元の運動は前記x及びy軸に直角なz軸に沿った三次元の運動を含むことが望ましい。
【0024】
前記医療応用は音響弾性計測法のような医療画像化、及び浮腫、リンパ浮腫治療、筋肉及び組織状態のような医療治療、骨破損、骨折、及び骨粗しょう症の治療から選択されることが望ましい。
【0025】
本発明の更なる側面において、罹患組織の間隙液のリンパ系への比較的速い移動が起こるように、刺激は罹患組織の表皮、真皮及び皮下層を刺激し、多くの方向に作用する複雑な圧力刺激を患者に受けさせることを含む、罹患組織を有する患者の治療方法を提供する。
【0026】
好ましい配置では、圧力刺激は球状、サイクロイド状又は直線状でなくそして刺激の各サイクルに対し最低3個の非共直線性の点を含む経路に従う。
【0027】
本発明の別の特別な側面では、圧力刺激はある領域内に配置され、そしてその領域の中心付近を前後する動きをほぼ避ける経路にほぼ沿った方向の圧力変動を含む。
【0028】
経路は20本の経路要素が連続した、そしてほぼ対称な20点の星を形成するように、各端がほぼ円形上に配置され、各端が集合した20本の経路要素から構成される。この配置により、この方法は30分以内の治療セッションの間に、80mlの間隙液のリンパ系への移動を達成する。一つの特別に好ましい配置では、10分以内の治療の間に約80mlの間隙液がリンパ系へ移動する。
【0029】
圧力刺激は連続経路にほぼ沿った方向の圧力変動を含み、そしてその経路にわたっての全絶対角度変位は360度以上になることが望ましい。一つの配置において、その経路にわたる全絶対角度変位は約540度である。別の配置において、その経路にわたる全絶対角度変位は720度である。
【0030】
圧力刺激発振の1サイクルにわたり最低二つの明確な方向変化があることが望ましい。
【0031】
罹患組織の表皮、真皮及び皮下層は、波及効果が刺激から離れた患者の皮膚表面に沿って誘発される程度に刺激される。特定の理論に限定することなく、その方法は初期リンパ腺の内皮細胞ゲートの開口部に影響し、こうして間隙液の比較的速い移動を起こすように、その方法は、協調して初期リンパ腺の固定糸状体を刺激するように作用すると考えられる。
【0032】
システムの利点をもって、好ましい配置は間隙液のリンパ系への移動は制御され、そして患者へ悪影響を与えるほど速くないことを保証するように圧力刺激を限定する。間隙液のリンパ系への速い制御可能な移動を助けるため、その方法は表皮からの反応情報を受信し、そしてその反応情報及び既定基準による圧力刺激を調節することを含む。
【0033】
刺激は患者の手足周りの比較的狭い領域へ与えられ、そしてその波及効果が少なくとも手足が患者の胴部へ繋がる所まで及ぶ。
【0034】
ある配置では、その方法は組織層の共鳴周波数を選択し、そして患者にその周波数の刺激を受けさせることを含む。患者の反応を改善するため、初期リンパ腺の固定糸状体は初期リンパ腺の内皮細胞ゲートの開口部に影響し、そしてこれにより罹患組織の間隙液のリンパ系への比較的速い移動を起こさせるように、走査周波数範囲にわたり、初期リンパ腺の固定糸状体が協調して刺激される。
【0035】
一つの配置において、組織層はp−p約0.1〜5mmの間の大きさ、及び約10〜100Hzの間の周波数で刺激される。圧力刺激は約100mm/秒の速度で動くベース点から与えられる。別の配置で組織層は約0.5〜5mm(p‐p)の間の大きさ、及び約1〜50Hzの間の周波数で刺激される。
【0036】
圧力変動は、治療されている患者の胴部又は手足の長さ方向にほぼ垂直に配置された表面を含む領域のため、二次元である。更にその経路は、5本の経路要素が連続したほぼ対称な5点星を形成するように、各端はほぼ円形上に配置され、端が集合した5本の経路要素から構成される。各経路要素は丸い点を有するように少し湾曲している直線からなる。
【0037】
代わって経路は、3本の経路要素が連続した、そしてほぼ対称の三角形を形成するように、各端がほぼ円形上に配置され、端を集合させた3本線から構成される。
【0038】
一つの特に好ましい配置で、経路は20本の経路要素が連続したほぼ対称の20点の星を形成するように、各端はほぼ円形上に配置され、端が集合した20本の経路要素から構成される。この配置で明らかなように、圧力刺激の一つの発振サイクルにわたり最低二つ以上の方向における明確な変化が存在する。
【0039】
方法は患者の手足を囲む部材の並進運動を含み、部材は圧力変動を生成するように並進運動をする。部材はほぼ鋼体であることが望ましい。
【0040】
本発明の別の側面によると、罹患組織を有する患者の治療方法が提供され、その方法は患者に多くの方向へ作用する複雑な圧力刺激を受けさせ、刺激は初期リンパ線の固定糸状体が、それらの弾力特性をリセットする刺激を招く比較的速い状態で振動するように、罹患組織の表皮、真皮及び皮下層を刺激する。
【0041】
圧力刺激は球状、サイクロイド状又は直線状でなく、そして刺激の各サイクルに対し最低3本の非共直線点の経路に従う。
【0042】
刺激から離れた皮膚表面に沿っての波及効果は明らかである。こうして本発明のまた別の側面により、罹患組織を有する患者の治療方法が提供され、その方法は刺激から離れた皮膚表面に沿った波及効果は明らかなように、患者に多方向へ作用する圧力刺激を受けさせ、初期リンパ線の固定糸状体がそれらの弾性特性をリセットする刺激を招くように比較的速く振動するように罹患組織の表皮、真皮及び皮下層は多方向の刺激を与えられ、そしてそれらを示す波及効果を含む。
【0043】
本発明の更なる側面によると、罹患組織を有する患者を治療するための装置を提供し、その装置は、患者の手足を囲み、そして密着するようにした多くの区画を含み、各区画は手足の周りの特定場所に比較的独立した圧力刺激を与えることができるように、区画は互いにほぼ独立している。
【0044】
特定の区画は、手足の敏感な場所を刺激することを避けるように、作用しないようにすることができ、そして手足の寸法及び状態に適した圧力刺激を維持するように、区画を治療中に手足に自由に調節するようにすることが望ましい。
【0045】
装置は患者からの反応情報を受ける受信器及び反応情報及び既定の基準による圧力刺激を調節するための制御手段を含む。既定の基準は、間隙液のリンパ系への移動が比較的最大の患者の反応を得るように制御され、そして転移率が患者に悪影響を与えないように測定されることを保証するように定式化される。
【0046】
本発明のまた別の側面によると、罹患組織の表皮、真皮及び皮下層が、p−p約0.5〜3mmの間の大きさ、約1〜50Hzの間の周波数で組織にひずみが発生する程度に刺激されるように、患者に多方向に作用する複雑な圧力刺激を受けさせることを含む第二リンパ浮腫の防止方法を提供する。もしその方法が一次リンパ浮腫の場合に適用されれば、罹患組織の間隙液のリンパ系への比較的速い移動が起こることが望ましい。
【0047】
この発明の利点及び特徴の理解は、好ましい実施例及び付属図面の以下の記述から得ることができる。更なる側面及び好ましい特徴は明らかである。
【0048】
実施例の装置及び方法で使用される変換器10は、環状永久磁石12及び車輪の形の円板14から形成される電機子を有する。永久磁石12は円板の外周が配置され、そして磁力線が流れるギャップ18を有するC形断面を持ったコッククロフトリングである。電機子は、六個の放射状アーム22により円板14に接続された中心ハブ20を有する。各アーム22はその上に搭載されたトランス24を有する。電機子は金属でできているが、非磁性が望ましい。トランス24の各電流の流れを制御することにより円板14を流れる電流が誘導される(隣接するアーム22及びハブの接続部を経由して)。制御された方法で電流の流れを誘発することにより、電機子平面のx及びy軸に電機子の運動が誘発できる。更に電機子に複雑な二次元パターンの運動が六個のトランス24への電流制御を通して達成することができる。この特別な変換器に関する実施例が記述される一方、変換器の構築に対する変更は本発明の動作に影響することなく行われることは理解すべきである。例えば環状永久磁石は構造上分割され、そして実際変換器の構造は、変換器の環状体は多分ヒンジで動くようにアクセスのため分割されることである。電導経路はトランス以外の手段で電流を供給され、そしてアーム22の数、従ってトランス又は電流経路又は磁力線と相互作用する他の手段は変化する。
【0049】
本発明の実施例は超音波画像化の間に最低二次元運動を組織へ誘発できる振動装置を提供するため音響弾性計測法の分野で使用できる。振動源及び全体システムは米国特許番号6、160、328に記述される電気モーターにより提供され、その内容は相互参照によりここに組み込まれる。モーターは、共通X−Y平面経路に可変周波数及び可変振幅パターンで最低二次元運動が可能である。モーターの一つの実施例も、Z軸振動と共に共通のX−Y平面経路で可変周波数及び可変振幅パターンの三次元運動(振動)ができる。
【0050】
代わりの実施例で、振動源及び全体システムは米国特許番号6、703、724に記述される電気モーターにより提供でき、その内容も相互参照によりここに組み込まれる。
【0051】
本発明の実施例は、骨粗しょう症の治療及び予防と、骨組織の骨折治療のための動的平面二次元運動で機械的負荷を受けた人骨の受動方法でも使用できる。骨治療への応用において、加えられた機械的応力は垂直骨格にほぼ直角に加えられる振幅で湾曲形状をしている。移動プラットフォーム上に垂直に配置される間に治療される人は彼等の身体を通して上へ放射する振動の感覚に耐えるだろう。
【0052】
下に記述されるように、振動プラットフォームと組織の間の結合は、プラットフォームとの直接接触、又は調整可能な蛇腹(泡、空気など)を通して、又は組織、手足又は胴部分を囲む他の如何なる寸法及び形状が一致する物質によってもよい。組織、手足、又は胴部分が囲まれる場合、振動エネルギーの経皮移転を最大化するため、蛇腹はしっかりとした固定を形成することができることが最も望ましい。
【0053】
その最も簡単な二次元形式で、この発明は圧縮応力を組織へ与えるためには垂直振動変換器を利用しない。それは筋肉及び組織の放射状荷重及び360度の湾曲を提供するため、穏やかな回転しないX−Y遊星作用を利用する。この振動運動は任意の中心を外した距離(中心から外れた半径=振幅)に設定され、そして音の範囲(20kHz以下)の選択可能周波数で発振する遊星作用の形をしている。二次元運動(xy平面)は、代わって360度一杯のモーメントで組織基質を刺激する組織集団に湾曲応答を与えるだろう。
【0054】
本発明は、人体中の腫瘍及び組織変形の画像診断のための動的平面二次元運動で機械的に組織に負荷をかける受動的方法を提供できる。本発明は、色々な振幅そして/又は周波数でそして/又は色々な方向へ無数の変形振動を与える能力を有する。この発明により加えられる機械的応力は組織又は器官内の変形として伝達される。同時に二次元そして/又は三次元で応力を加えることは、組織状態のより良い診断補間法をもたらす。
【0055】
図1に関して、第一実施例は骨粗しょう症治療法で使用される装置を示す。装置はその上に人28が立つことができる接触表面26を有する。接触表面は電機子に誘発される運動が接触表面26へ伝達されるように、電機子の中心ハブ20の上、及びトランス24に隣接するアーム22上の円周リング30上に絶縁状態で支持される金属又は非金属板で形成される。マイクロプロセッサベースの制御装置32は、電機子の運動がプログラムできるように、支持フレーム34上に設置される。
【0056】
図2に関して、変換器10は、患者28が彼等の足34を挿入できるようにその中心軸を水平に配置させ、中心ハブ20を通して設置される。骨粗しょう症又はリンパ浮腫治療を目指す図2に示す装置は、変換器10の中心ハブ20にしっかり固定される、膨張できる気泡を持った複合気泡ゴムの形をした蛇腹36に組み込まれた接触表面を含む。一旦患者28が彼等の手足(この場合は足24)を挿入すると、蛇腹36は手足をしっかり押さえるため膨張する。変換器10は適切なレベルに位置するシャシー38に取り付けられ、それにより患者28は椅子40に座って位置することができる。制御装置32は変換器の運動がプログラムできるように、シャシー38上に都合よく位置する。
【0057】
図3に関して、骨粗しょう症、浮腫、筋肉及び組織状態の治療、及び骨破損及び骨折又はリンパ浮腫の治療をまた目指した第三の実施例を示す。第三の実施例は、同軸上に並んで位置する蛇腹36を持った二つの同一変換器10があることだけが第二の実施例と異なる。この配置は振動のより複雑なパターンが患者28に誘発されることを可能にする。
【0058】
図4に関して、骨粗しょう症又はリンパ浮腫、浮腫、筋肉及び組織状態の治療、及び骨破損及び骨折の治療、そして/又は音響弾性計測画像化のための第四の実施例を示す。この実施例は、立ったままで患者28の腕44を受けるために適当な高さに変換器10を配置する支持フレームにそれが取り付けられることが異なる。
【0059】
図5及び6に関して患者がドップラー、超音波又は磁気共鳴による画像化を受ける状態で、蛇腹36の形をした接触表面を通して振動を誘発するために音響弾性計測法で使用されている状態を示す第五の実施例を示す。使用において、患者は蛇腹36を通して横になり、蛇腹36の近辺で、彼等の骨格領域が画像化を受ける状態で蛇腹36上に乗る。この実施例も骨粗しょう症、筋肉及び組織状態又はリンパ浮腫の治療に適する。
【0060】
実施例の各々は、変換器の内部詳細が見えるように切り取られていることは注意すべきである。変換器10は円形装置であり、永久磁石12は完全な環状であり、そして蛇腹は画像化される手足又は胴部分を完全に取り囲む。変換器は輸送のため分割できるように組み立てることができる。図2から4に示す実施例は患者の手足が容易に挿入及び除去ができるように、多分ヒンジで動くように変換器は分割できるように組み立てることができる。第一の実施例の場合に、接触表面26も完全な円板であることに注意すべきである。
【0061】
図7に示す第六の実施例は変換器10が水平状態を示す断面図である。接触表面26は、電機子上にある円周リング48上に支持される板46として提供される。代わって電機子は電機子の弾力性のある運動を可能にする柔軟なゴム架台50上に支持される。
【0062】
図8に関して、変換器10が音響弾性計測分析を行うため女性の胸部に一致し、そしてそれを受けられる(取り囲むことにより)形を有する蛇腹36が取り付けられた状態を示す第七の実施例を示す。変換器10に誘発される二次元振動は腫瘍診断のための胸部組織の組織領域に経皮的に加えられる。代わりの実施例において、二つの変換器は二つの胸部の間の変形差を比較するために同時に使用される。
【0063】
音響弾性計測走査は診断される組織に適合するように、振動源を正しい周波数範囲に最適化することを要求する。実施例は制御装置を通して、二次元発振/振動運動の形で動的に調節可能な非生理的機械刺激を組織に与えることによりこの特徴を提供する。
【0064】
組織の固有周波数は、彼等の年齢又は彼等の病状の反映により似ている個人の筋肉柔軟性に考慮を払いながら、全ての個人に対し色々な程度に異なる。従って患者が治療中に振動の振幅そして/又は周波数率を調整する能力を持った動的可変刺激装置を有することが最も広い応用にとって有利である。
【0065】
骨疾患治療において、機械的刺激は代わって骨細胞迄及ぶ組織基質に振動を起こす。骨の細胞レベルで、信号は骨の適応過程が始まるように骨に対し湾曲変形を加えるのに十分な強さでなければならない。骨の適応過程は年齢又は病気の反映のようなかれらの現在の骨密度及びかれらの骨の柔軟性に考慮を払い、全ての個人にとって色々な程度に異なる。従って患者が治療中に振動の振幅又は周波数率を調節する能力を持った動的可変刺激プラットフォームを有することが必要である。
【0066】
本発明は、骨は習慣的負荷よりも非日常的な負荷に対し遥かによく反応するという知識を利用する。機械的刺激従って骨の適応は、それが色々な骨の異なる特性及び固有周波数に固有の場所であれば、より有効であろう。図2、3、4及び7に図解されるそれらのような実施例の使用はこれに対し提供される。
【0067】
制御装置32を通して、患者が治療中に機械を停止する必要なく遊星作用を動的に変動させることにより患者に適した振動刺激を調節する能力を提供する。振動を最適周波数範囲及び振幅に調節し、そして振動パターンを単一平面内で変化させることによりこれは達成できる。想定される典型的周波数は0.005mm又は0.1mmから50mmの変位で10又は20Hzから20kHzまでの如何なる周波数でもよい。
【0068】
振動パターンは治療中の休止無しに、可変「軌道パターン」から「直線発振パターン」へ、そして軌道パターンへ戻る間で交互に行うことができる。この調節は、ドップラー、超音波、磁気共鳴又は他の色々な画像化装置により画像化される間に人体の色々な部分の正常組織と病的組織の間の違いをより正確に反映させるため、最適の刺激を与えることができる。
【0069】
軌道直径及び直線ストロークはそれらの振幅で完全に可変であり、そして如何なる所望周波数率にても加えることができる。直線発振は、変形効果を選ばれた組織変形領域へ最もよく向けるため、360度円弧で如何なる半径X−Y要素の方向へも向けることができる。このマルチパターン二次元運動は、信号フィードバックにおけるより大きな変動をデータ相関装置へもたらすため、組織により受けられる変形特性を変化させるように無限に変動させることができる。運動プラットフォームは、刺激のある節を組織又は骨に与える「8の字」又は「クローバの葉」又はいかなる「摂動パターン」の形の前述の運動でも追跡できる。骨疾患の治療において、二次元平面/軌道運動を変化させる能力は骨の細胞組織により受けられる変形の特徴を変化させ、そして骨の再生へより大きな変化をもたらす。
【0070】
同様に制御装置32は、患者が検査台上に横になり、治療される間にプラットフォームの運動パターンを単一平面内で動的に変化させる能力を有する。運動プラットフォームは、患者の頭と足(例では)の方向の直線発振パターン、次に接線に並んだ方向又は円の周りを回転する星型直線パターンの間で交互に行うことができる。これらの特徴は医師が画像応答を最適化するため所望の変形を組織に加えるような方向へ応力を加えることを可能にする。骨治療においてこれは医師が特定の骨の方向に適した所望応力をそれが加えることができる場所に動的な応力を向けることを可能にする。直線ストロークはその振幅が可変でそして如何なる所望周波数でも加えることができる。
【0071】
蛇腹又はカフの使用は装置が身体に沿った特有の場所に設置できる能力を提供する。手首、又は腕、又は足、又は腰、又は胸、又は脊椎の周りに手錠をかける/取り囲むことにより、刺激が治療のため標的にされた骨組織により受けられることが保証される。特に腰の骨折は年配者に非常に多くそしてこの発明が、骨粗しょう症及び骨減少状態の影響の緩和を助けるためその領域へ場所固有の刺激を与えることを可能にする。
【0072】
振動変換器用に見出される他の医療応用は血小板の保存寿命を現在の最長5日間を超えて延ばすことである。最適に制御された振動で血小板への酸素転移は最大化でき、一方垂直力による損傷を抑制し、それにより血小板の寿命を最大化する。血の血小板は化学療法のような療法に続く治療において重要である。
【0073】
本発明が用途を見出した別の医療用途は、リンパ浮腫の治療であり、そしてより一般的には従属組織における液体蓄積を含む状態の治療に対してである。
【0074】
治療されずに置くと、従属組織の液体の蓄積は重大な炎症問題に至る。ある状況では炎症は、人の生活の質、及び日常生活に関係する活動より人が得る楽しみに重大な悪影響を与える。潰瘍、外傷及びリンパ浮腫は2〜3の例である。
【0075】
リンパ浮腫の場合、リンパ液の蓄積は皮下組織の第一の0.4〜2cmに発生し、そしてリンパ浮腫に罹患した身体部上のより深い所もある。より厳しい場合はリンパ液は組織を10cm以上の厚さに腫れさせる。
【0076】
一般にリンパ浮腫はリンパ系のリンパ管が消失、低下、又は損傷し、又はリンパ節が除去された場合に発生する。
【0077】
フィラリア症リンパ浮腫は、リンパ系に宿る寄生性糸状虫によりリンパ節が低下する状態である。2000年に世界保健機構は1億2千万人以上の人がそれらの内の4千万人以上の人が非常に痛めつけられ、そして損なわれる状況により感染されると推定している。その状況は更なる複雑さと社会的非難の両方を含み、重い社会的負担を及ぼすといわれる。
【0078】
胸部、前立腺、膀胱、大腸の放射線治療法及び手術が患者を拡大中のリンパ浮腫の危険にさらすことが一般に知られている。癌患者について、リンパ浮腫になる最も一般的な状況は、肺癌のため乳腺切除手術を受けた女性及び、生殖系、腸、前立腺の癌のため手術又は放射線治療を受けた患者に関係する。これらの形の手術を受けた人の20〜30%はリンパ浮腫になると推定される。
【0079】
治療せずに放置すると、リンパ浮腫は腫れが起こり、次に不動、関節痛、緊張した乾燥肌及び繊維化する皮下組織を含む重い合併症に至る。細菌及び菌類も豊富なタンパク食源を提供するリンパ液へ感染する。この合併症はリンパ管炎として一般に知られ、そして生命を脅かす。
【0080】
ワルムスレー及びエンジェル(Walmsley and Angel)の米国公開特許2003/0171795は、リンパ浮腫のより一般的な症状のいくつかは、手足の重み、衰弱、痛み、局部的無動、激しい痛み、皮膚温度上昇、明白な変形、社会的孤立及び精神病であると述べている。
【0081】
リンパ浮腫の最近の処置及び治療は継続的な健康専門診療及び患者介護を必要とする。これは社会一般に多大のコストを要求し、一方衰弱させる状態に対する効果的解決法はまだ提供されない。
【0082】
呼吸運動、包帯、マッサージ、小さな動き及び速い運動を含む治療方法は限定された結果は得られた。包帯のようなこれらの方法のいくつかは患者の状態を著しく悪くする傾向さえある。リンパ浮腫の治療がより効果的に行われれば、それは社会にとって非常に有利なことである。
【0083】
利用できるすべての治療の中でもっとも一般的なものは圧力包帯による「手動リンパ排液(MLD)」マッサージとして知られる。MLDマッサージは現在の世界的な標準方法であり、そして世界中で理学療法士及び職業セラピストに教えられる。MLDでセラピストは、特別に教えられた技術で、罹患領域から液を引き出し、そして停滞しないリンパネットワークにより、よりよく吸収できる領域へ動かすように患者を治療する。
【0084】
二週間の集中治療で、患者は一般に毎朝夕に一時間のマッサージセッションを受ける。各マッサージセッションに続き特別な包帯で罹患した手足を包み、そして次のマッサージセッションの始まり迄、包んだままにする。治療コースの終わりで、患者は一般に終日手足を覆う圧迫衣服を着るように、又手足を包帯するか又は毎夜特別な夜型圧迫衣服を着るように勧められる。これは患者には大変厄介なかつ不自由なものである。
【0085】
リンパ管は壊れやすくそして容易に破損するので、MLDは繊維化した傷跡の組織を生成できる。ある場合は、圧力も皮膚を通して穴を形成する。これは細菌が進入し感染を起こすことを可能にする。感染が生命を脅かすいくつかの場合に加え、マッサージの間に股間のような別の部分へのリンパ液の移動が、その領域をリンパ浮腫状にすることができる。この理由のため、MLDは決してリンパ液を排出する効果的な方法ではない。他のより効果的でない治療技術は膨張スリーブのついた圧縮ポンプ及び低出力レーザーセラピーを含む。
【0086】
施術者は一般に以下からなる患者介護の形態を処方する。即ち
(i)感染を避けるため肌を洗いそして湿気を加える。
(ii)切り傷、かき傷、虫刺され、打撲及び日焼けから肌を守る。
(iii)電気剃刀を使用する。
(iv)損傷が発生すれば消毒剤を与え、そして医師と接触する。
(v)ある状況で皮膚を損傷する腕時計、指輪及びブレスレットの着用を避ける。
(vi)長時間立ち続けることを避ける。
(vii)手足は正常に運動することを保証しそして
(viii)重量物を押したり持ち上げることを避ける。
このような患者介護体制を忠実に実行していても、再発する炎症性症状の発現(DLA)はよくある合併症である。
【0087】リンパ浮腫治療用振動法がネルソン他の米国特許2004/0077978で開示されている。この方法及び今日利用できる振動法は余り効果的ではない。
【0088】
また図9に関し、本発明の第一の好適実施例により、患者100が装置101で治療される状況を示す。患者100は彼の左腕102にリンパ浮腫を有する。リンパ浮腫に罹患した腕102及び組織が特別な圧力変動パターンにより腕102の周りで変動する複雑な圧力刺激で刺激される。圧力変動パターンは腕102の長さ方向にほぼ垂直に変動する。
【0089】
圧力変動の結果として、患者100の罹患した腕102からリンパ系へ間隙液の比較的速い移動が起こる。
【0090】
対称の5点星(以下に記述)のような色々な形の圧力変動がこの発明の実施例により網羅される一方、その利点を提供するため、実施例の刺激は罹患組織の表皮、真皮、皮下層を刺激し、これにより罹患組織の間隙液のリンパ系への比較的速い移動が発生する。対称20点星型を利用するこの実施例の方法で、7分の治療期間にわたり、80mlの移動が、その腕に比較的軽いリンパ浮腫を有する患者の場合に達成することができる。これは、リンパ液を間隙組織から本来なら低下したリンパ系へ戻すこの方法での著しい進歩である。
【0091】
この実施例は罹患組織の部分を目に付くほど危険にさらすことなく、このような液の移動を達成することができる。これはMLDと他の一般的な技術で液が罹患組織に隣接する部分をリンパ浮腫性にすることができるという著しい利点が与えられる。
【0092】
リンパ系においてリンパ腺は初期と集合のリンパ腺に分類される。集合リンパ腺は滑らかな筋肉内膜を備えそしてリンパンギオンを含む。リンパンギオンは直列に形成され、そして弁により互いに分離されている。
【0093】
特別な理論に限定せず、そしてリンパ系の動作は最終的に決定されている訳ではないことを述べている一方、この実施例はリンパ系の収縮性リンパンギオンの特別誘発性振動を設定することにより上述の結果を達成することができる。
【0094】
ゲルリ、イッバ、及びフリッシュセリの(Lymphoglogy、1989年12月号22(4)、167〜72)、「人体皮膚リンパ毛管の弾性繊維の形態計測分析」と題する彼らの論文で集合リンパ腺に隣接して一般に見られる弾性繊維のネットワークはリンパ管壁のほぼ長さ方向を向いていると説明している。
【0095】
リンパ毛管のマイクロブリルの固定構造は「人体リンパ毛管を固定する糸状体の微細構造に関する細胞化学及びそれらの弾性繊維との関係」(Lymphoglogy、1991年9月24(3)、105−12)と題する彼等の論文で同じ著者により論じられている。
【0096】
基本的には初期リンパ腺はリンパ腺のための進入及び収集の最初の点を提供する。それらは構造壁を横切る圧力傾斜により駆動される細胞間の裂け目の内皮細胞ゲートの軟構造を提供する。
【0097】
もし間隙液が細胞ゲートを通して初期リンパ腺への進入ができれば、それは収集リンパ腺のスタートへ設定された最初の値を越えて一方通行で間隙液流を満たし、そして刺激するだろうと考えられる。初期リンパ腺の膨張及び収縮は一旦リンパ系の蠕動ポンプ処理がスタートすれば始まるだろう。
【0098】
この実施例で、この方法は、初期リンパ腺の内皮細胞ゲートの開放に影響し、これにより罹患組織の間隙液のリンパ系への比較的速い移動を起こすように、協調的な方法で初期リンパ線の固定糸状体を刺激すると考えられる。リンパ系を刺激するこの方法は以前は行われなかった。
【0099】
初期リンパ線の拡張過程はリンパ内腔を満たしそしてポンプ手順のスタートへ信号を送るため内皮細胞ゲートを通して間隙液の吸収を助ける。初期リンパ腺の拡張はリンパ圧を組織の間隙液の下にあるリンパ内腔において徐々に低下させ、触れていない内皮細胞を内側に開放させ、初期リンパ腺への液の侵入を可能にする。内腔が充満するにつれて、内部の液圧は増加し、組織空間への逆流還流を停止させるため、内皮細胞ゲートを効果的に閉鎖する。これは液のリンパ移動に対し静水又は浸透圧傾斜と同様の効果である。
【0100】
固定糸状体は、初期リンパ腺を定位置に保持し、そして初期リンパ腺の多くの個々の内皮細胞壁に付着する半弾性繊維として一般に見ることができる。固定糸状体は内皮細胞上で曲げを起こし、そしてタンパク質、液、及び小分子が初期リンパ腺へ移動しそして除去されるように細胞間接合点の開閉を助ける。
【0101】
一旦間隙液が進入しそして初期リンパ腺を充満させるとそれは次の脈動筋室を収縮させ、いわゆるリンパ液を一方通行の脈動コレクタのネットワークに沿って身体中のリンパ節接合点へ移動させる引き金になる。
【0102】
身体的に観察できる点では、実施例は患者100の腕に沿って波及効果を誘発する。波及効果は刺激から離れた患者の皮膚表面に沿って誘発され、そして少なくとも患者100の肩までずっと及ぶ。刺激は腕102の前腕104の周りの比較的狭い幅へ与えられるが、波及効果により証明された方法は腕102の長手方向にわたり作用する。
【0103】
ネルソン他(Nelson et al)の「足潰瘍、リンパ浮腫及びDVT振動治療及び装置」と題する米国特許2004/0077978に記述されるそれのようないくつかの従来技術による方法は存在する一方、これらの方法で与えられる圧力変動は中心原点を通して直交するx、y及びz方向に与えられる単純に変動する正弦波からなる。従来技術ではx、y平面の振動により辿られる経路は回転するカウンターウエイトの遠心運動のため円形状である。複雑な圧力刺激はなく又方向刺激変化もない。米国特許2004/0077978の記述される圧力変動はこの発明の改善を起こす程には充分でない。特にそれらはこの発明により包含されるような波及効果を発生させない。
【0104】
この発明により与えられる圧力刺激は単純な円形正弦波運動から逸脱し、そしてこの意味で通常の運動を撹乱させ、そして摂動する。圧力刺激の複雑さはクローバの葉、5点星、8の字等のような色々な適用できのパターンにおいて明らかである。点の星型は星の先端における方向性刺激変化があり、これは罹患組織の間隙液のリンパ系への比較的速い移動を誘発するのに特に有利である。
【0105】
図10に示す実施例は患者100からの反応情報を受け取るための受信器106、及び反応情報及び既定の基準による刺激の速度と強度を調節するための制御手段を含む。既定の基準は間隙液のリンパ系への移動は患者に悪影響を与えないように制御される。ある状況では液の移動は患者の一般的な健康に混乱を起こす程大きいことが想像される。
【0106】
受信器106も患者の腕102に沿っての波及の程度を検出するために使用される。波及の程度を検出することにより多分その大きさ及び方向の両方を含み、装置100は腕102の組織層の共鳴周波数を決定し選択し、そしてその患者にとって液体転移を最大化することを助けるため、その周波数で圧力変動を増加又は減少させるように刺激を変化させることができる。
【0107】
特に図11に関して、装置100は患者100の腕102を囲みそして密着するように適合した、形はカフス構造の10個の区画108を含む。区画108は、作用液で加圧された場合少なくとも一部という意味で、互いに独立していることを保証するためポートシステムで共に結合される。この実施例で、水は適切な作用液を提供する。水は付属の圧力源からの空気により有利に加圧される容器に貯えられる。作用液が水であるため、振動に対し、よい転移媒体が提供される。代わりの配置で密度を変動させる泡も他の密着ガス又は材料と同様に使用できる。
【0108】
加圧された場合は、区画は患者100の対応する表面領域、即ち上腕104へ摩擦結合するための表面領域を有する接触表面を提供する。対応する表面領域は患者100の腕102の辺りへ延びる。区画108はベローズ配置の特殊なそして有利な形と見なされる。
【0109】
各区画108は多くの電気コイル112を有するアーマチュア110へ取り付けられた硬い円形状突起へ接続される。区画108は作用液が充満される。特に好適な実施例の図面に示していないが、突起は可変寸法調節ができる分割部分を有する折り畳み式虹彩の形で提供される。電気コイルは磁界に配置され、そして電流は、アーマチュア110が移動のパターンに従い、そして腕102へ同様の圧力変動パターンを提供できるように、コイルに印可される。個々のほぼ独立した区画108を有することにより、各区画108は腕102の周りの特定場所へ比較的独立した圧力を与えることができる。
【0110】
基本形状の結果として、対角線上の反対区画108は同様の方向へ移動し、これにより腕の軸方向の周りに順に圧力変動を与える。これは反対側からの組織の潜在的損傷圧力なしに、波及効果及び多くの方向への固定糸状体の刺激を提供する有利な利点を有する。
【0111】
本発明により使用されるアーマチュアは6個の自由度(上下動、振り、横揺れ、3個の並進運動の自由度)を有する一方、アーマチュア110はx及びy方向に並進運動の二つの自由度を有する。多くの動作モードで腕を刺激できるアーマチュア、即ち移動次元は既に構築されている。「電気機械」と題する米国特許6、703、724は如何に電気コイル112が所要の運動を提供できる完全なモーターを形成するために使用されるかに付いてのガイドを提供する。
【0112】
図13は左腕にリンパ浮腫を有する女性の写真から取られた線図である。彼女の腕の寸法の違いはリアルである。
【0113】
この方法の使用で、女子は、記述したように一般に二週間以上にわたるMLD治療セッションへ参加する必要はない。この方法のコースは家庭での治療として又は特別なクリニックで適用されると想像され、そして特別な状況により、二週間の期間にわたり最低二つの治療を必要とし、各治療は各々約15分かかり、圧力包帯を続いて付けることを必要としない。この発明の有効性及び潜在的複雑さがないことが重大な突破口を提供する。
【0114】
皮膚層は完全な形で図14に示す。第一層は表皮114として知られる。表皮114は半透明である。第二層は真皮116として知られる。真皮116は血管、神経、毛根、リンパ腺及び汗腺を含む。第三層は皮下層118として知られる。皮下層118はより大きい血管及び神経で主に脂肪細胞と呼ばれる脂肪の詰まった細胞で出来ている。第三層は大きいリンパ腺供給を有する。皮膚の構成に付いては多くの出版物があり、そして読者は完全な分析のためこれを参照する。
【0115】
皮下層118の多くの固定糸状体120を図15に示す。固定糸状体120は先に記述したように内皮細胞ゲート122へ接続される。固定糸状体120は、罹患組織の間隙液のリンパ系への比較的速い移動を起こすため複雑な圧力変動により刺激される。
【0116】
図16は図15で示すように多くのリンパ腺上で動作する本発明の実施例を概略の形で図解する。患者100は多方向に動作する複雑な圧力刺激124を受ける。刺激124は、罹患組織の間隙液126のリンパ系127への比較的速い移動が起こるように、患者100の罹患組織125を刺激する。状況によりそして加えられる複雑な圧力変動の特別な方法により、約80mlの液体が7分で動かされる。
【0117】
使用される特別な圧力パターンを図17に詳細に示す。部材110は腕102を取り囲み、そして二次元パターンの移動128により並進運動をする。
【0118】
区画108は部材110へ接続されているので、部材110の並進運動は患者の腕102へ与えられる圧力に圧力変動を生成する。一般に圧力変動130が設定されている。明らかなように、圧力変動130は円領域134内に配置される経路132にほぼ沿って導かれる。
【0119】
更に経路132はその領域134の中心領域136にわたり前後に移動することを避ける。中心領域136は経路134により形成される5角形で囲まれる。これはリンパ系に比較的速い液体移動を起こす効果を有するため、特に有利な圧力変動動作を設定することと考えられる。
【0120】
圧力変動は、円領域134が腕102の長さ方向にほぼ垂直であるため、腕102の軸長にほぼ垂直に多くの方向に区画108により与えられる。
【0121】
図17から見られるように、経路132は端同士をつけた配置の5本の経路要素140を含み、各端は、5本の経路要素140が連続したそしてほぼ対称の5点星を形成するようにほぼ円領域134にあるように配置される。
【0122】
区画108の圧力は組織層がp‐p約2mmの大きさで約35Hzの周波数で刺激されるように維持される。周波数及び振幅は患者100の状態により動的に変動し、そして共鳴効果として観察される。35Hzの周波数は1秒当たり35サイクルであるので、経路132に沿って1サイクルパターンを完成するのに必要な時間で測定される。全経路のいずれか一つの経路要素の速度は全パターン速度の1/5の速さであり、即ち全圧力変動はこの量の1/5である。
【0123】
0.5mの距離を移動する直線発振器は1Hzでの各ストロークは1000mm/秒の速度を有する。比較して、直径0.5mの閉じた円内で1Hzで動作する実施例の5点星の移動経路は、約475mmのコード長で約2380mm/秒の速度を有する。それで同じ周波数を維持するため、実施例は直線発振器より2.4倍速く移動しなければならない。1Hzの直線発振器に比較して人間の腕に同じ速度を与えるため、実施例は0.42Hzの周波数で作動しなければならない。
【0124】
代わりの6葉のクローバ経路142は図18に示す。可変葉数のクローバ経路の使用は、経路152の各々は図20に示すように明らかにこの発明の範囲内にある。経路152は複雑でそして球状、サイクロイド状又は直線状ではない。それらも刺激の各サイクルに対し、最低3個の非直線性点の経路に従う。色々の他の経路は本発明の範囲に入る。
【0125】
著しい利点を生成する特殊な実施例で経路132は端同士が付いた配置の20本の経路を含み、各端は20本の経路要素が連続し、そしてほぼ対称の20点の星を形成するようにほぼ円形状であるように配置されることからなる。点の星の各経路要素は星が円い点で形成されるようにその端が少しカーブしている。明らかなように、その発明は、変位経路が非対称であるいかなる星型、又は他の如何なるパターンも含む。
【0126】
いくつかによる特殊経路で本発明の実施例は360度以上の1サイクルの経路にわたり角変位の絶対値の合計により最も顕著に特徴づけられる経路を有する。図21から明らかなように、8の字は全540度を有し、そして5点星は全720度を有する。これらの経路は、それらは楕円運動の場合のように360度と比較して360度以上を行き来すると云う意味で摂動である。本発明も全360度を有する3角経路を包含する。
【0127】
三角経路で圧力刺激の1サイクルの発振にわたり最低二つの方向における明確な変化が存在する。
【0128】
関係する実施例において、固定糸状体は、停滞状態のとき、初期リンパ腺の開放ゲート上のそれらの保持を効果的に開放する弛緩記憶を発現する。この実施例において、そして健康なリンパ系の働きに向かって有利に動作する目的のため、固定糸状体は、それらがそれらの弾性統合性及び機能を維持するように往復運動及び脈動運動の状態で緊張又は収縮する。図19は上で記述したような変動を有する刺激144が罹患組織145を有する患者146に与えられ、これによりその罹患組織の固定糸状体150が影響される、更なる実施例を図解する。
【0129】
このようにこの実施例では、患者にそれらの弾性特性をリセットする刺激を与えることを招く速度で初期リンパ腺の固定糸状体を振動させるように設定された同様の圧力変動を受けさせる。特定の大きさ及び周波数に圧力変動を設定することにより、固定糸状体は協調した方法で影響される。従来技術による方法とは対照的に、初期リンパ腺の本体へ作用する液圧増加のため長い期間にわたり継続した緊張を与えられる糸状体の再生がある。
【0130】
リンパ排液の速度は筋原性要因及び神経原性要因の両方を含む多くの要因に依存する。筋原性要因は一般に除去しようとする物質の存在により決まり、そして神経原性要因は主として神経を伝わってくる情報に関係する。患者の呼吸数及び筋肉移動は又影響を及ぼすと知られている。この発明の実施例は、リンパ系が圧迫されそしてリンパ系がある状況でリセットできる場合、リンパ系を通して比較的速い間隙液移動を外部に向かって発生させることが可能であることを示す。この発明はリンパ系及び罹患組織に関係し、そして単にリンパ浮腫だけに関係するものではない。
【0131】
ここで開示される形の振動マッサージはその上に組織空間での物質の蓄積に関連する芳しくない組織及び細胞の健康を含む状態に理想的に適している。粘液浮腫、脂肪性浮腫、芳しくない傷治療、静脈性浮腫、特に糖尿病に関係するそれらを除くすべての原因の炎症状態、圧力急上昇及び潰瘍形成を含み、これらに限定されない。この発明はリンパ浮腫に限定されると取るべきではない。
【0132】
本発明の範囲はここで開示される特定の実施例に限定されないことは認識されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【0048】
本発明のいくつかの好ましい実施例が、ここで図面を参照して以下に記述される。
【0049】
図1は骨粗しょう症、リンパ浮腫の治療方法で、そして及び音響弾性計測画像化のために使用される第一の実施例による装置を示す一部切り取られた斜視図である。
【0050】
図2は骨粗しょう症又は浮腫、リンパ浮腫の治療、筋肉及び組織状態、及び骨破損及び骨折の治療、及び音響弾性計測画像化で使用される第二の実施例による装置を示す一部切り取られた斜視図である。
【0051】
図3は骨粗しょう症又は浮腫、リンパ浮腫、筋肉及び組織状態の治療方法、及び骨破損及び骨折の治療、及び音響弾性計測画像化のために使用される第三の実施例による装置を示す、一部切り取られた斜視図である。
【0052】
図4は骨粗しょう症又は浮腫、リンパ浮腫、筋肉及び組織状態の治療方法、及び骨破損及び骨折の治療、及び音響弾性計測画像化のために使用される第四の実施例による装置を示す、一部切り取られた斜視図である。
【0053】
図5は音響弾性計測分析法、浮腫、リンパ浮腫、筋肉及び組織状態の治療、及び骨破損及び骨折及び骨粗しょう症の治療で使用される第五の実施例による装置を示す、一部切り取られた斜視図である。
【0054】
第6図は第5図の実施例による装置を示す、一部切り取られた側面図である。
【0055】
第7図は音響弾性計測分析法及び浮腫、リンパ浮腫、筋肉及び組織状態、及び骨粗しょう症の治療で使用される第六の実施例による装置を示す、一部切り取られた側面図である。
【0056】
第8図は音響弾性計測分析法及び浮腫、リンパ浮腫、筋肉及び組織状態、及び骨粗しょう症の治療で使用される第7の実施例による装置を示す、一部を切り取られた側面図である。そして
【0057】
図9は本発明の第一実施例による患者を治療する装置の一部カットした斜視図である。
【0058】
図10は図1に示す装置の正面図であり、装置はその配置が結合して本発明の第二の実施例によるセンサーに結合されている。
【0059】
図11は図1及び2に示す装置の正面図である。
【0060】
図12は図1、2及び3に示す装置に使用されるアーマチュアの斜視図である。
【0061】
図13はその左腕にリンパ浮腫を有する女性を示す写真の線図である。
【0062】
図14は皮膚層の概略斜視図(断面図)である。
【0063】
図15は図7で示す皮膚のリンパ線の概略図であり、リンパ線は本発明の第三の実施例により刺激される。
【0064】
図16は図7で適用される実施例の概略図である。
【0065】
図17は図8に概略を示す実施例により作動する装置の一部の概略正面図である。
【0066】
図18は本発明の第四の実施例による方法で使用される経路の概略図である。
【0067】
図19は本発明の第五の実施例による方法の概略図である。
【0068】
図20は本発明の実施例用の色々な経路の概略図である。
【0069】
図21及び22はこの発明のいくつかの実施例による特別な形式を有する色々な経路の概略図である。
【符号の説明】
10、10':変換器
12:永久磁石
14、14':円板
18:ギャップ
20:ハブ
22、44':アーム
24:トランス
26:接触表面
28、100、146:患者
30、48:円周リング
32:制御装置
34:支持フレーム
35:足
36、36':蛇腹
40:椅子
46:板
50:ゴム架台
102:腕
104:前腕
106:受信機
108:区画
110:アーマチュア
112:電気コイル
114:表皮
116:真皮
118:皮下層
120、150:固定糸状体
122:内皮細胞ゲート
124、144:刺激
125、145:罹患組織
126:間隙液
127:リンパ系
128:二次元運動
130:圧力変動
132、152:経路
134:円領域
136:中央付近
140:5本の経路要素
142:6枚葉クローバ経路
Claims (21)
- 同時に利用可能な最低二次元運動を有する前記振動変換器、患者の対応する表面領域に摩擦結合のための表面領域を持った接触表面を有する前記振動変換器、そこでは前記振動変換器の運動が患者に運動を誘発する、医療応用における振動変換器の使用。
- 前記最低二次元運動は単一平面の二つの並進次元の運動からなる請求項1に請求するような医療応用における振動変換器の使用。
- 接触表面は環状形で、そして患者又は患者の一部を収容する請求項1又は2に請求するような医療応用における振動変換器の使用。
- 接触表面は患者の骨格とぴったり一致するように適合された内部構造を有し、それにより患者との接触領域を最大化する請求項3で請求されるような医療応用における振動変換器の使用。
- 接触表面はほぼ平坦で、そこでは患者は起立するか、座るか、又は接触表面上に横になり、振動が接触表面から患者へ伝達することを可能にする請求項1又は2で請求するような医療応用における振動変換器の使用。
- 前記振動変換器は磁界中に吊るされた電機子を有し、前記電機子は前記磁界と反応するため電流の流れを前記電機子内に提供するため多くの電導経路を有し、前記振動変換器は前記電機子に固定された接触表面を有し、前記接触面は患者の対応する表面領域に摩擦結合するための表面領域を有し、ここで前記振動変換器の運動が患者に運動を誘発し、ここで前期変換器は同時に最低二次元で前記接触面に運動を生成することができる、医療応用のための振動変換器。
- 接触表面は環状でそして患者または患者の一部を収容する請求項6で請求するような医療応用のための振動変換器。
- 接触表面は患者の骨格とぴったりと一致するのに適合した内部構造を有し、そうすることにより患者との接触領域を最大化する請求項7に請求するような医療応用のための振動変換器。
- 接触表面は患者との接触表面の接触を強いるため膨張する膨張可能な蛇腹上に位置する請求項7又は8で請求するような医療応用のための振動変換器。
- 接触表面は平坦でかつ振動運動が接触表面から患者へ伝達が可能なように患者が起立し、座り、又は接触表面上に横になることを可能にするように配置される、請求項6に請求するような医療応用のための振動変換器。
- 前記振動変換器は磁束に対して配置される電機子を有し、そして前記電機子と同一平面で最低二次元の運動を生成し、前記振動変換器は前記電機子と接続され、接触表面は患者の対応する表面領域に摩擦結合のための表面領域を有し、ここで前記振動変換器の運動は患者に運動を誘発する医療応用における振動変換器の使用。
- 前記振動変換器は前記プラットフォームを含む単一平面の磁束に対する最低二次元の運動が可能なプラットフォームを有し、前記磁束は相対して配置された磁極により形成され、前記振動変換器は患者の対応する表面領域に摩擦結合のための表面領域を持った接触表面を有し、ここで前記振動変換器の運動は患者に運動を誘発する、医療応用における振動変換器の使用。
- 前記振動変換器は磁束中に吊るされた電機子を有し、前記電機子は前記磁束と反応するため前記電機子に電流の流れを提供するため多くの電導経路を有し、前記変換器は前記電機子に固定された接触表面を有し、前記接触表面は患者の対応する表面領域に摩擦結合のための表面領域を有し、ここで前記振動変換器の運動は患者に運動を誘発し、ここで前記振動変換器は最低二次元で前記接触表面に運動を生成する、医療応用のための振動変換器。
- 前記最低二次元の運動は共通表面でのx及びy軸に沿った並進運動から構成される、請求項13で請求されるような医療応用のための振動変換器。
- 前記最低二次元の運動は前期x及びy軸に垂直なz軸に沿った第三の次元の運動を含む請求項13で請求されるような医療応用のための振動変換器。
- 前記医療応用は音響弾性計測法のような医療画像化及び浮腫、リンパ腫瘍の治療、筋肉及び細胞状態、骨破損、骨折、骨粗しょう症の治療のような医療治療から選択される、請求項1〜4、10及び11のいずれかで請求するような医療応用のための振動変換器の使用。
- 請求項6〜10及び13〜15のいずれかで請求するような振動変換器を使用し、前記振動変換器の接触表面は医療状態治療場所の近く又はこれを囲む組織と接触し、浮腫、リンパ浮腫、筋肉及び組織状態、骨破損、骨折及び骨粗しょう症を含む医療状態のための治療方法。
- 前記振動変換器は患者又は手足のような患者の一部をそれを通して受けるため空間を隔て同軸で、そして並んで位置する請求項7〜9のいずれかで請求するような最低二つの振動変換器を有する医療応用のための装置。
- 図面に関して、ほぼここで記述するような医療応用のための振動変換器。
- 図面に関して、ほぼここで記述するような医療応用のための振動変換器の使用。
- 図面に関して、ほぼここで記述するような医療状態のための治療法。
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