PT81925B

PT81925B - Aparelho para a transferencia selectiva de energia electrica de e para um tecido vivo

Info

Publication number: PT81925B
Application number: PT81925A
Authority: PT
Inventors: Benjamin Jarmolow; Henry S Brenman
Original assignee: Biosonics Inc
Priority date: 1985-01-29
Filing date: 1986-01-28
Publication date: 1992-05-29
Also published as: NO860298L; DK40886A; EP0190043A3; GR860188B; BR8600502A; PH22965A; DK40886D0; AU5274686A; AR245890A1; PT81925A; JPS61217172A; EP0190043A2; IE860242L; ZA86517B; ES551347A0; US4765343A; DE190043T1; ES8706422A1; CA1275703C

Description

A presente invenção diz respeito a aparelhos para a aplicação de estímulos eléctricos a tecidos vivos, ou para transferirenergia eléctrica de tecidos vivos, para fins de diagnóstico. Além disso, a presente invenção refere-se a aparelhos para a transferência de energia eléctrica de tecidos vivos para a medição, a apresentação e o registe em aparelhos apropriados usados em salas de operações ou em consultórios médicos.

Em certos procedimentos médicos, é útil ou desejável aplicar energia eléctrica aos tecidos do corpo. Por exemplo, em ligação com o pedido de patente de invenção norte-americana N⁸ 4^2 119, depositado em 22 de Dezembro de 19Õ2, com o título Apparatus And Method For Stlmulating Penile Erectile Tissue cedida à presente requerente, a susceptibilidade de um candidato específico para utilizar o aparelho nele descrito pode ser determinada pela palpação da glândula da próstata e aplicando energia eléctrica à referida glândula de modo a estimular a acção do aparelho. Analogamente, a localização de regiões ou pontos críticos na glândula prostática pode ser determinada por aplicação de energia eléctrica à glândula da próstata a partir de um gerador de sinal, através do aparelho ao tecido vivo. As regiões ou pontos nos quais é estimulada a reacção desejada, neste caso a erecção incipiente, podem ser assim identificados. Além disso, em ligação com o pedido de patente de invenção referido antes, é desejável a aplicação tópica de energia eléctrica na área anal para induzir

a contracção da musculatura do recto como auxiliar para o ajuste íntimo de um dispositivo na cavidade rectal.

Certas outras técnicas de diagnóstico implicam a transferência de energia eléctrica de tecidos para dispositivos registadores. Por exemplo, em cardiologia, no registo de electrocardiogramas, as tenr soes baixas produzidas pelo coração são detectadas e transferidas para os dispositivos de registo ou de apresentação.

pedido de patente de invenção norte-americana Ν^Ω 4^2 319» depositado em 22 de Dezembro de 1982, com o título Means For Transferring Electrical Energy To And From Living Tissue cedida à presente requerente, descreve um aparelho para a presente finalidade, no qual estão fixados eléctrodos individuais nos dedos, incluindo o polegar, de uma luva de material elastomérico flexível e impermeável aos fluidos. Com um tal aparelho, a luva pode ser usada para a palpação digital e os eléctrodos posicionados com precisão relativamente aos pontos palpados. 0 objecto da presente invenção é um aparelho aperfeiçoado e mais eficaz do mesmo tipo geral, mas em que os eléctrodos estão colocados de maneira mais vantajosa e eficiente e no qual não é essencial para o funcionamento a conjunção do dedo polegar com outro dedo.

Outras vantagens do aparelho da presente invenção serão evidenciadas a seguir.

Os objectivos da presente invenção são atingidos, em uma forma de realização presentemente preferida do aparelho, montando numa luva de borracha natural ou sintética, ou de um material elastomérico semelhante à borracha, eléctrodos para a aplicação de energia aos tecidos ou para receber energia dos mesmos. Também montados na luva,

e de preferência integrados construtivamente nos eléctrodos, há condutores eléctricos que ligam os eléctrodos a um dispositivo de ligação eláctrica, que serve para acoplar o aparelho a uma fonte de energia eláctrica ou a dispositivos amplificadores ou de apresentação. A fonte de energia eláctrica pode ser um circuito gerador de sinal ou simplesmente uma fonte de pontencial eléctrico, conforme for requerido pela aplicação. Os eléctrodos e os condutores com eles associados, na forma de realização presentemente preferida do aparelho, são aplicados num único dedo da luva e são flexíveis de modo a não impedirem a flexibilidade normal da luva ou tornando-a menos útil para a palpação normal do que as luvas cirúrgicas convencionais. Os eléctrodos estão separados um do outro de tal modo que a aplicação d.a pressão do dedo durante a palpação estabelece o contacto íntimo entre os eléctrodos e os tecidos palpados, e estabelece um circuito entre os eléctrodos, através dos tecidos palpados.

Nos desenhos anexos podem ver-se formas de realização presentemente preferidas da presente invenção (e que se consideram actualmente as melhores para a realização da mesma), mas deve entender-se que a presente invenção nao se limita apenas e precisamente aos dispositivos e instrumentos representados.

Descrição dos desenhos

As figuras dos desenhos anexos representam:

A fig.l, urna vista em planta do aspecto dorsal de uma luva que inclui os princípios da presente invenção;

A fig.2, uma vista parcial que representa a superfície palmar de um dedo de uma luva do tipo representado na fig. 1;

A fig. 3, uma vista em corte transversal feito pela linha (3-3) da fig. 1;

A fig. 4, uma vista de corte transversal, feito pela linha (4-4) da fig. 1;

A fig. 5, uma vista com corte parcial feito pela linha (5-5) da fig. 1;

A fig. 6, uma vista em corte parcial feito pela linha (6-6) da fig. 1;

A fig. 7, uma vista parcial que mostra parte da superfície palmar de uma outra forma de realização de uma luva no aparelho segundo a presente invenção;

A fig. 8, uma vista parcial, análoga à fig. 2, mas conrrespondente à forma de realização da fig. 7;

A fig. 9, uma vista em corte parcial feito pela linha (9-9) da fig. 7.

A fig. 10, um esquema que ilustra, a título de exemplo, circuitos electrónicos que podem ser usados para gerar um sinal para utilização com a presente invenção; e

A fig. 11, a maneira como pode usar-se a presente invenção para localizar áreas e transferir energia eláctrica para e a partir dessas áreas.

Descrição pormenorizada

Fazendo agora referência em pormenor aos desenhos, nos quais os mesmos números de referência indicam elementos idênticos, vê-se na fig. 1 o aparelho designado pela referência (10).

aparelho (10) inclui uma luva (12), de borracha natural ou sintática ou de um material elastomerico semelhante à borracha. A luva (12), excepto no que respeita a características especiais que serão descritas mais adiante, pode ser uma luva cirúrgica convencional do tipo bem conhecida e facilmente disponível. Tais luvas sao finas, no sentido em que são concebidas por forma a permitirem a sensibilidade do'tacto através do seu material, e muito flexíveis de modo a não impedirem significativamente a destreza manual do utilizador. Fixados na luva (12) há um certo número de eléctrodos planos, cuja forma pode adaptar-se à dos dedos de um utilizador. Como se vê nas fig. 1 e 2, por exemplo, os eléctrodos (14) e (16) estão afastados um do outro e colocados aproximadamente por baixo da falange distai do indicador (18) da luva (12). Os eléctrodos (14) e (16) estendem-se de preferência no sentido da extremidade distai a partir da união entre as falanges média e distai do dedo e situam-se na generalidade em posições paralelas. Embora se tenham ilustrado os eléctrodos (14) e (16) em associação com o dedo indicador, eles podiam, dentro dos princípios da presente invenção, ser associados com um outro dedo da luva (12).

Fazendo referência novamente à fig. 1, vê-se que os eléctrodos (14) e (16) são prolongamentos de condutores (20) e (22), estando o condutor (20) associado com o eléctrodo (14) e o condutor (22) associado com o eléctrodo (16).

Como pode ver-se nas fig. 1 e 2 de maneira evidente, os eléctrodos (14) e (16) e os condutores (20) e (22) estão fixados na superfície exterior da luva (12). Numa forma de realização presentemente preferida da presente invenção, o_s eléctrodos (14) e (16) e os condutores (20) e (22) são tiras de material condutor eléctrico, como oor exemplo o tecido têxtil urdido existente no comércio e fornecido por Swift

Textile Metalizing Corp., de Hartfield, Connecticut. Um tal tecido inclui fios de prata que proporcionam a condutividade requerida. 0 tecido é também macio, flexível, palpável e elástico em todas as direcções. Além disso, esse tecido, distribui característicamente a energia de estimulação por toda a área de contacto dos eléctrodos (14) e (16) com os tecidos de uma pessoa, tendendo assim a evitar a produção de dor, que por vezes está associada com aplicações indevidamente concentradas de energia numa área localizada do tecido anatomico.

Com referência novamente às fig. 1 e 2, uma camada superior isolante, tal como uma tira isolante (24), é aplicada sobre os condutores (20) e (22) para limitar o contacto eléctrico com o sujeito às áreas dos eléctrodos (14) e (16). Na forma de realização representada nas fig. 1 e 2, a tira isolante (24) fica sobrejacente, aos dois condutores (20) e (22) e é enrolada em torno do dedo (18) aproximadamente na união entre as falanges média e distai.

Fazendo de novo referência à fig. 1, os condutores (20) e (22) atravessam a superfície dorsal da luva (12), enrolando-se em torno das superfícies.laterais do dedo (18) e estendendo-se desde os eléctrodos (14) e (16) respectivos até às metades respectivas de um dispositivo de ligação (26) com múltiplos terminais de ligação, fixado junto do canhão (28) da luva (12). 0 dispositivo de ligação (26) compreende tipicamente peças (30) e (32) de interligação por mola ou por atrito, providas, respectivamente, de elementos macho e fêmea (não representados). Podem usar-se outras fichas de ligação apropriadas. Os elementos podem ser ligados aos eléctrodos de modo a tornar funcionais eléctrodos escolhidos numa situação dada . Por exemplo, para certos procedimentos de palpação e outras aplicações, tais como na técnica de

diagnóstico descrita no pedido de patente de invenção referido antes, pode ser desejável utilizar o eléctrodo (14) como eléctrodo activo ou estimulante e o eléctrodo (16) como eléctrodo de retorno ou de terra. Numa tal situação, é prático aplicar uma tensão de estímulo à peça (3θ) da ficha de ligação (26) e ligar a peça (32) a um fio de terra ou fio de retorno.

Fazendo agora referência às fig. 7, 8 e 9, nelas vê-se uma forma de realização alternativa (10’) do aparelho (10), em que os elementos correspondentes aos descritos anteriormente são designados pelos mesmos números de referência com uma plica (’). 0 aparelho (10’) ilustrado nas fig. 7, θ θ 9 utiliza, em alternativa à tira isolante (24) descrita antes, duas tiras isolantes (34) e (36), associadas, respectivamente, aos condutores (20') e (22'). As tiras isolantes (34) e (36) proporcionam uma camada subrejacente isolante e, analogamente à tira (24), limitam 0 contacto eléctrico com 0 sujeito às áreas dos eléctrodos (14') e (16'). As tiras isolantes (34) e (36) seguem 0 curso dos condutores (20') e (26') e enrolam-se em torno das superfícies laterais do dedo (18') para a superfície palmar do dedo (18*).

As tiras isolantes (24), (34) e (36) têm de ser feitas de um material e ter uma espessura tais que não interfiram com a elasticidade da luva (12) e têm que retomar as suas dimensões originais depois de esticar, substancialmente com 0 mesmo grau de elasticidade do material da luva. 0 enrugamento da luva, que se verificaria se as tiras (24), (34) e (36) interferissem com a elasticidade da luva (12), podem tornar esta pouco adequada para o fim a que se destina.

A fig. 11 ilustra, de maneira um tanto esquemática, o modo como pode usar-se a presente invenção para transferir energia eléctrica

para um tecido vivo, neste exemplo uma área do céu da boca. Na fig.11, os eléctrodos (14) e (16) na luva (12) estão representados em contacto eom o palato, tal como o seriam na avaliação de um ootencial candidato para o uso do dispositivo descrito no pedido de patente de invenção norte-americana N2 481 331, depositado em 1 de Abril de 1983, eom o título Apparatus and Method for Stimulating Salivation, cedido à requerente da presente invenção.

modo como pode fabricar-se a luva (12) ocorrerá facilmente aos entendidos na matéria, sendo possíveis diversas técnicas de fabricação. Numa técnica presentemente considerada, o tecido condutor que é utilizado para os eléctrodos (14) e (16) e para os condutores (20) e (22), após ter sido cortado com as dimensões desejadas, é fixado na luva (12), usando um adesivo de borracha aplicado no dedo indicador da luva (12) na área dos eléctrodos (14) e (16) e em locais afastados por exemplo de 2,5 em ao longo do curso dos condutores (2C) e (22). As peças (30) e (32), interligáveis por uma mola, da ficha de ligação (26), juntamente com um pedaço (40) de reforço de fita cirúrgica ou material análogo, podem ser fixados nas extremidades dos condutores (20) e (22) e depois aplicados na luva (12). Outro pedaço de reforço (42) pode ser previsto no reverso (lado interior) da luva em justaposição com o reforço (40). Depois, pode aplicar-se a tira isolante (24) ou, no caso correspondente, as tiras isolantes (34) e (36). As tiras isolantes (24), (34) e (36) podem ser feitas de pedaços de látex sensível à pressão ou de outros materiais existentes no mercado .

As dimesões particulares dos eléctrodos (14) e (16) e dos condutores (20) e (22), e as distâncias entre os eléctrodos (14) e (16), podem variar de uma forma de realização operativa para outra. Porém,

auiiísiii numa forma de realização actualmente preferida, os eléctrodos (14) e (16) fe os condutores (20) e (22) _7, têm larguras de 1 cm (0,394) e os eléctrodos (14) e (16) estão afastados de 0,75 cm (0,295). Com as tensões e as frequências envolvidas na estimulação, tais dimensões e afastamentos proporcionam, como se verificou, uma eficácia eléctrica satisfatória, sem desconforto indevido nara o sujeito.

A fig.10 ilustra um exemplo de um circuito electrónico nor meio do qual pode produzir-se um sinal de estimulação para ser usado em ligação com uma luva (12) para fins de diagnóstico, embora possam ser usadas numerosas outras fontes específicas de tensão ou geradores de sinais com o aparelho (10). 0 circuito da fig. 10 não é considerado per se parte da presente invenção.

circuito ilustrado, com a referência global (44), inclui um multivibrador astável, com a designação global (46), um multivibrador monoestável, com a designação global (48), cortas E (50), dois inversores (52) e (54) e um circuito de amnlificação com emissor à massa (56) que proporciona uma tensão de saída de estimulação.

Um dispositivo de alimentação, não representado, pode proporcionar o circuito gerador do sinal (44) com tensão de nível lógico (aproximadamente 6v de corrente contínua) e tensão do nível de estimulação (aproximadamente 24v de corrente contínua), como entradas, servindo as entradas de nível lógico cara alimentar os circuitos (44) e as entradas de tensão de nível de estimulação proporcionando o sinal a anlicar aos eléctrodos.

multivibrador astável (46) e o multivibrador monoestável (48), que compreendem o primeiro e o segundo andares do circuito (44), fornecem impulsos com tensão do nível lógico e com uma duração e uma frequência dos impulsos desejadas. No circuito (44) ilustrado, o

multivibrador astável (46) produz uma série de impulsos quadrados com uma amplitude de cerca de 6 volts e uma frequência de cerca de 30 a 33 Hz, e o multivibrador monoestável (46) serve para conformar os impulsos com uma duração de $00 ms, Os componentes principais dos multivibradores astável e monoestável (46) e (48) são normalmente circuitos integrados existentes no mercado. 0 circuito integrado (58), por exemplo, e outros circuitos integrados, com as referências ”IC-1 e ”IC-2“ , podem ser circuitos integrados CMOS N^Q 4011, fornecidos por vários fabricantes, entre outros por a ROA, Texas Instrument Corp., National Semiconductor e Solid State Scientific. Também todos os outros componentes ilustrados no circuito (44) existem no mercado. 0 transístor (60) usado no circuito inversor (52) pode ser do tipo 2N 3904. 0 transistor (62) no circuito inversor (54) pode ser do tipo 2N 3908. 0 transistor (64) pode ser do tipo 2N 3906.

A operação do interruptor (66) aplica a tensão de alimentação do nível lógico ao multivibrador astável (46), ao multivibrador monoestável (48) e a outras partes do circuito (44). Durante o tempo em que o circuito (44) está assim alimentado, serão fornecidos impulsos na saída, de maneira repetitiva. Por outras palavras, a saída é activada quando se fecha 0 interruptor (66) e é desactivada quando se abre 0 mesmo interruptor (66).

A saída do circuito ilustrado na fig. 10 pode ser aplicada à ficha de ligação (26) e, através desta ficha (26), aos eléctrodos (14) e (16). 0 interruptor (66) permite que a luva (12) seja usada para a palpação ou colocada de outra maneira, com a garantia de que o circuito (44) está desactivado, eliminando assim efeitos indesejáveis, tais como a estimulação intempestiva ou não desejada afectando tecidos

estranhos. Compreender-se-á que, quando se desactivam os impulsos de saída, a tensão de saídae0 V. Quando se activa a saída, o nível instantâneo actual é função da tensão do alimentador de tensão de estimulação. Numa forma de realização operativa do circuito (M+), a alimentação de tensão de estimulação fornece cerca de 24v e a saída tem um valor que não se afasta mais de 0,5V deste valor da tensão e mantém-se substancialmente constante durante ?00 ms, quando aplicada a uma carga de 330 ohm.

A presente invenção pode ser realizada segundo outras formas específicas sem que se verifique um afastamento do seu esoírito e dos seus atributos essenciais, devendo portanto usar-se como referência do âmbito da presente invenção,as reivindicações anexas e não a memória descritiva anterior.

Claims

1. - Aparelho para a transferência selectiva de energia eléctrica para e de locais críticos em tecidos vivos para fins de diagnóstico, caracterizado por compreender uma luva feita de material elastomérico flexível e impermeável aos fluidos, sendo o referido material suficientemente fino e flexível para proporcionar ao utilizador um tacto substancialmente livre e uma destreza manual tais que permitam a utilização da referida luva para a palpação digital, ao mesmo tempo que se faz a transferência de energia para e do tecido, e um par de eléctrodos fixados num dedo da referida luva, estando os referidos eléctrodos afastados um do outro e dispostos em áreas da luva por baixo das porções distais do dedo.de um utilizador da referida luva, para desse modo facilitar a aplicação simultânea dos referidos eléctrodos num local palpado do tecido, uma ficha de ligação eléctrica acoplada ã referida luva e adaptada para ser ligada electricamente a circuitos eléctricos exteriores à.referida luva, e um certo número de condutores elêctricos flexíveis acoplados à referida luva e ligando electricamente os referidos eléctrodos à referida ficha de ligação.

2. - Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os referidos eléctrodos e os referidos condutores com preenderem camadas flexíveis de material condutor eléctrico fixa das na superfície da referida luva.

3. - Aparelho de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por os referidos eléctrodos cobrirem áreas por baixo aproximadamente pelo menos da superfície palmar da falange distai do dedo do utilizador da referida luva.

4. - Aparelho de acordo com a reivindicação 3, caracte rizado por os referidos eléctrodos compreenderem tiras conduto-* ras da electricidade, alongadas na direcção axial relativamente ao referido dedo da dita luva, na qual estão fixadas e na genera lidade paralelas ao mesmo.

5. - Aparelho de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por os referidos eléctrodos estarem dispostos, guando a luva está a ser usada, de lados opostos de um plano sagital do dedo do utilizador.

6. - Aparelho de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por os referidos eléctrodos estarem dispostos no dedo indicador da referida luva.

7. - Aparelho de acordo com a reivindicação (6) , caracte rizado por as referidas camadas flexíveis compreenderem um pano têxtil tecido no qual estão incorporados filamentos condutores da electricidade, compreendendo os referidos eléctrodos e os referidos condutores tiras do referido pano.

8. - Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os referidos eléctrodos estarem colocados no dedo indi cador da referida luva e cobrirem ãreas por baixo pelo menos aproximadamente das falanges distais do dedo indicador de um utilizador da referida luva, compreendendo os referidos eléctrodos tiras condutoras da electricidade, alongadas na direcção axial relativamente ao dedo indicador da referida luva.

9. - Aparelho de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por os referidos eléctrodos serem na generalidade paralelos entre si e, quando a luva está a ser usada, estarem coloca14 opostos plano sagital

10.- Aparelho de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por os referidos eléctrodos e os referidos condutores compreenderem camadas flexíveis de material condutor da electricidade fixadas na superfície da referida luva, compreendendo os referidos eléctrodos e os referidos condutores tiras do referido material.

11. - Aparelho de acordo com.a reivindicação 10, caracterizado por as referidas camadas flexíveis compreenderem tecido têxtil urdido no qual estão incorporados filamentos condutores da electricidade.

12. - Aparelho de acordo com a reivindicação 11, caracte rizado por os condutores atravessarem a superfície dorsal da referida luva e serem enrolados ,em torno das superfícies laterais do dito dedo indicador da referida luva da superfície palmar do citado dedo indicador.

13. - Aparelho de acordo coma reivindicação 12, caracterizado por a referida ficha de ligação eléctrica estar acoplada à referida luva junto do canhão da mesma.

14. - Aparelho de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por incluir meios isolantes que se colocam sobre os referidos condutores desde os citados eléctrodos até à referida ficha de ligação eléctrica.

15. - Aparelho de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por os referidos meios isolantes compreenderem uma simples tira de material isolante sobreposta aos referidos conduto res.

16, - Aparelho de acordo com a reivindicação 14, carac terizado por os referidos meios isolantes compreenderem tiras respectivas de material isolante sobrepostas aos condutores correspondentes.

17. Aparelho paraa transferência selectiva de energia eléctrica para e de locais críticos de tecido vivo para fins de diagnóstico, caracterizado por compreender uma luva de material elastomérico flexível e impermeável aos fluidos, sendo o referido material suficientemente fino e flexível para permitir ao utilizador manter um tacto substancialmente livre e uma destreza manual tais que lhe permitam utilizar a referida luva para a palpação digital, ao mesmo tempo que se transfere energia para e do tecido, e um certo número de eléctrodos fixados num dedo da referida luva, estando os referidos eléctrodos afastados um do outro e colocados em áreas da luva por baixo de porções distais do dedo de um utilizador da luva, para assim facilitar a aplicação simultânea dos referidos eléctrodos a um local palpado do tecido, uma ficha de· ligação eléctrica acoplada à referida luva e adaptada para se ligar electricamente a circuitos eléctricos exteriores ã luva, e um certo número de condutores eléctricos flexíveis ligados à referida luva e que ligam electricamente os referidos eléctrodos ã citada ficha de ligação eléctri ca.

Lisboa, 28 de Janeiro de 1986

O Agente Oficial da Propriedade Industrial

Aparelho para a transferência selectiva de energia eléctrica de e para um tecido vivo

A invenção refere-se a um aparelho para a transferência de energia eléctrica para e de um tecido vivo que compreende uma luva de material elastomêrico fino e flexível, que leva elêctrodos, ligados electricamente a um dispositivo de ligação colocado no canhão da luva · 0 dispositivo de ligação permite que os elêc trodos sejam ligados electricamente a uma fonte de energia eléctri ca ou a uma carga, de modo a poder aplicar-se ou retirar-se essa energia a ou de um tecido vivo.