WO2006100331A2 - Superficie presora zonal inteligente - Google Patents

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    • A61B5/447—Skin evaluation, e.g. for skin disorder diagnosis specially adapted for aiding the prevention of ulcer or pressure sore development, i.e. before the ulcer or sore has developed

Definitions

  • the present invention refers to a refinement in the design and the consequent mainly medical use of a surface with sensors that manage to receive information that may pose a risk to the skin of your holder.
  • BACKGROUND OF THE INVENTION What is detailed here is primarily medical use: patients may have ailments that prevent them from noticing a superficial discomfort (on their skin). Suppose the entrance of a small stone in your footwear. If someone healthy detects it, take the easy remedy to remove the stone. On the contrary, who suffers some specific ailments may not detect that foreign body and this causes a wound that can be aggravated. The so-called diabetic neuropathy that involves high insensitivity is typical and a very common case of those suffering from diabetes mellitus (4% of the population).
  • the resulting wound is the so-called diabetic ulcer, with serious effects that require long and expensive care, long periods of rest included.
  • diabetic ulcer In the USA, almost 60,000 diabetic feet per year are amputated. Also very frequent is the painful foot, produced for example by metatarsalgia and other pathologies.
  • the conductor circuit has a generator (battery, battery, etc.) although self-supply can also be favored.
  • the face that receives the impacts directly has the relief that favors that the small objects are deposited on top of the sensors.
  • All the information is collected by conduction and is taken to an intelligent integrated circuit that interprets it according to a program; and also to alarm devices (optical, acoustic, combined with them) that inform us.
  • the signals can be conducted or radiated.
  • the sensors are preferably flattened and adapt to the elastic sheet that contains them.
  • the zonal laminated surface is mostly occupied by the sensors, with enough space to maintain flexibility and contain the terminals of said zones.
  • the size number and arrangement of the sensors is sufficient to detect any risk pressure to the skin of its holder.

Abstract

Superficie presora zonal inteligente, es una lámina distribuida por zonas, adyacentes e independientes entre sí, con abundantes sensores que son principalmente piezoeléctricos. El tamaño de las zonas y el número de sus sensores puede variar, de cada zona sale una terminal. Algunos sensores piezoeléctricos, llevan adosadas láminas de piezorresisistores, o están compuestos de piezorresistores. Las presiones que actúan en los sensores, que están asociados entre sí en las distintas zonas de la lámina, generan cargas eléctricas que salen de cada terminal. Un circuito integrado y alimentado, recoge las terminales y conduce o emite por sistema inalámbrico desde la propia lámina zonal a un sistema inteligente, que interpreta la intensidad, localización y frecuencia de las cargas, permitiendo leerlas. Sus aplicaciones son principalmente médicas, así prevención de pie diabético, pie doloroso, deporte y diagnósticos de presión.

Description

SUPERFICIE PRESORA ZONAL INTELIGENTE
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención, según se explica en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un perfeccionamiento en el diseño y la consiguiente utilización con finalidad principalmente médica de una superficie con sensores que consiguen recibir información que pueda suponer un riesgo para la piel de su poseedor. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Lo que aquí se detalla es de utilización principalmente médica: los enfermos pueden tener dolencias que les impiden notar una molestia superficial (en su piel). Supongamos la entrada de una piedra pequeña en su calzado. Si alguien sano lo detecta, toma el fácil remedio de sacar la piedra. Por el contrario, quien sufre algunas dolencias específicas puede no detectar ese cuerpo extraño y éste provoca una herida que puede agravarse. La llamada neuropatía diabética que conlleva una alta insensibilidad es típica y un caso muy frecuente de quienes sufren diabetes méllitus (el 4% de la población). La herida resultante es la llamada úlcera diabética, con efectos graves que requieren largos y costosos cuidados, largos períodos de reposo incluidos. En USA llegan a amputarse casi 60.000 pies diabéticos al año. También es muy frecuente, el pie doloroso, producido por ejemplo por las metatarsalgias y otras patologías.
En el mercado existen láminas con sensores piezoeléctricos y otras con piezorresistores entre los mas notables, que ocupan determinados lugares de la planta del pie, y que buscan obtener información de los apoyos de dicho pie para la elaboración de plantillas ortopédicas o para diagnósticos. También existen plataformas fijas. A61B5/103, GOlL 3/00, WO 9718450 A ES2008385 ES 1027986. La patente ES 2221577 Bl describe una lámina elástica distribuida por zonas próximas e independientes entre sí, de tamaño variable y con numerosos sensores que ocupan dichas zonas y de las que sale una señal, propiedad de D. Juan Carlos Chasco Pérez de Arenaza. La descripción de la invención de la actual memoria descriptiva, corresponde a la descripción de la invención de la solicitud de patente P200500729 de fecha 23/03/2005.
La descripción de la invención preferida de la actual memoria descriptiva, corresponde a la descripción de la invención preferida de la solicitud de patente P200600734 de fecha 06/03/2006.
En la descripción de los dibujos de la actual memoria descriptiva se han adicionado las descripciones de las dos solicitudes de patentes P200500729 y
P200600734.
El título de la invención de la actual memoria descriptiva, corresponde al título de la solicitud de adición de patente P200600734 superficie presora zonal inteligente. Las reivindicaciones de la actual memoria descriptiva, resultan de las reivindicaciones de la solicitud de patente P200600734 al completo y además se adiciona la reivindicación 8 en la actual memoria, que corresponde a la modificación de las reivindicaciones 1-7 de la solicitud de patente P200500729. DESCRIPCIÓN DE LA BVfVENCION
El dispositivo de mi invención es una lámina elástica con abundantes sensores (L.S. Figura 4), de materiales compuestos piezoeléctricos y piezorresistores (P.r. Figura 2) (cuya forma y número no se reivindica), que se encuentran depositados en dicha lámina.
Un impacto o presión dinámica sobre un sensor genera una señal eléctrica proporcional a dicha presión que se recoge por conducción.
La señal va a un conversor analógico digital o a transceptor y a un circuito integrado inteligente con sus programas y memoria, que nos informan de la carga, localización y frecuencia.
Podemos comparar dicha señal con las señales generadas por los sensores próximos, y también respecto a unos patrones de normalidad. Todo ello controlado con el circuito integrado inteligente.
Los sensores de materiales piezoeléctricos con piezorresistores añadidos (Figura 2), tienen la forma, distribución e interconexiones adecuadas a la superficie a medir. Su composición permite discriminar mejor aún la señal (a más presión el piezoeléctrico genera más señal y el piezorresistor permite más paso de la señal generada por el piezoeléctrico, proporcional a la presión ejercida.) Las presiones pueden ser varias, simultáneas o no y de diferente o igual intensidad en los distintos sensores, permitiendo que se generen señales eléctricas de carga variable. El tamaño, número y disposición de los sensores es suficiente para detectar cualquier objeto extraño de riesgo para la piel de su poseedor.
El circuito conductor dispone de un generador (pila, batería, etc.) aunque también se puede favorecer el autoabastecimiento. La cara que recibe directamente los impactos tiene el relieve que favorece que los pequeños objetos se depositen encima de los sensores.
Cuando se produce una situación de riesgo, determinado por un sistema integrado inteligente, este valora el umbral de presión alcanzado, la frecuencia y compara las señales entre varios sensores, en base a unos parámetros y programas establecidos; un dispositivo de alarma (óptico u acústico etc.) o de lectura informa a su poseedor que tiene objetos de riesgo.
En cuanto a la forma de la superficie presora zonal inteligente (SPZI por abreviar) puede ser estándar, normalizada o a la medida. Ejemplos: plantillas de tales o cuales números de calzado. La superficie presora zonal inteligente
(SPZI por abreviar) aplicada al calzado actúa bien en la planta del pie bien en las zonas de riesgo de dicho pie.
Toda la información se recoge por conducción y se lleva a un circuito integrado inteligente que la interpreta según un programa; y también a dispositivos de alarma (ópticos, acústicos, combinados de ellos) que nos informan. Las señales pueden conducirse o radiarse.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Se acompañan varios dibujos, para una comprensión de lo descrito en la presente memoria. Sólo como ejemplo representan un caso práctico para la realización de la superficie presora zonal inteligente (SPZI en abreviatura). Figura 1. En perspectiva: "P.e." Sensor de materiales compuestos piezoeléctricos. Figura 2. En perspectiva: Sensor de materiales compuestos piezoeléctricos
"P.e."con una lámina piezorresistora "P.r." adosada. Figura 3. En perspectiva: Tira de doce sensores seriados de materiales compuestos piezoeléctricos y piezorresistores "T.s.". Del conjunto de ellos sale una señal eléctrica, Figura 4. En perspectiva: Lámina con sensores de materiales compuestos piezoeléctricos y piezorresistores "L.S.".
Figura 5. Superficie plantar: Lámina de sensores de materiales compuestos piezoeléctricos y piezorresistores añadidos con sus tiras seriadas que se cruzan en los distintos puntos (así c,c' 4,4') para zonas de alta sensibilidad de discriminación como en la zona de metatarsianos, ( el número de sensores puede variarse).
Figura 6. Superficie plantar: Lámina de sensores de materiales compuestos piezoeléctricos y piezorresistores añadidos con sus dos tiras seriadas de sensores en paralelo ( así c, c' 3, 3') para zonas de menor sensibilidad de discriminación, como en el talón, (el número de sensores puede variarse). Figura 7. En perspectiva: L.Z. Lámina zonal. S.A. sensores asociados a la vista en una de las zonas adyacentes e independientes entre sí. CI. Circuito inteligente, con conversor de señales, generador autónomo y circuito integrado y antena emisora, capaz de emitir las señales sin cableado periférico a un receptor y lector con programas inteligentes que interpreta las señales. DESCRIPCIÓN DE UNA FORMA DE REALIZACIÓN PREFERIDA
El dispositivo de mi invención es una lámina elástica con abundantes sensores (L.Z. Figura 7), de materiales compuestos piezoeléctricos (cuya forma y número no se reivindica), que se encuentran depositados en dicha lámina. Esta lámina con sensores (L.Z.) está distribuida por zonas, las cuales son adyacentes e independientes entre sí (Figura 7); el tamaño de dichas zonas y el número de sus sensores que contienen son variables Así hay zonas grandes con numerosos sensores y alguna zona de pequeño tamaño con menos de tres sensores.
Hay láminas con sensores piezoeléctricos (Figura 7) comunicados entre sí, que ocupan las distintas zonas de la lámina (S.A.). También los sensores piezoeléctricos de algunas láminas llevan piezorresistores añadidos (Figura 2), o - S - bien solo piezorresistores ocupan dichas zonas de la lámina. De cada zona solamente sale una terminal con señales de carga eléctrica.
Los sensores son de forma preferentemente aplanada y se adaptan a la lámina elástica que los contiene.
Las terminales con señales discurren debidamente aisladas tanto por el anverso como por el reverso de la lámina zonal.
La superficie laminada zonal está en su mayoría ocupada por los sensores, con el espacio suficiente para mantener la flexibilidad y contener las terminales de dichas zonas.
Las terminales que salen de todas las terminales de la lámina se agrupan y sus señales analógicas se transforman en digitales (CL).
Un impacto o presión dinámica sobre un sensor genera una señal eléctrica proporcional a dicha presión que se recoge por conducción. La señal va a un conversor analógico digital o a transceptor y a un circuito integrado inteligente con sus programas y memoria, que nos informan de la carga, localización, frecuencia y datos para valorar el eje de los impactos.
Podemos comparar dicha señal con las señales generadas por los sensores de las zonas próximas, y también respecto a unos patrones de normalidad. Todo ello controlado con el circuito integrado inteligente.
Todos los sensores tienen la forma, distribución e interconexiones adecuadas a la superficie a medir.
Las presiones pueden ser varias, simultáneas o no y de diferente o igual intensidad en los distintos sensores, permitiendo que se generen señales eléctricas de carga variable.
El tamaño número y disposición de los sensores es suficiente para detectar cualquier presión de riesgo para la piel de su poseedor.
El circuito conductor dispone de un generador (pila, batería, etc.) aunque también se puede favorecer el autoabastecimiento. La cara que recibe directamente los impactos tiene el relieve que favorece que los pequeños objetos se depositen encima de los sensores. Las distintas presiones de riesgo son determinadas por un sistema integrado inteligente, este valora las presiones alcanzadas, eje, localización, frecuencia y compara las señales entre varias zonas, en base a unos parámetros y programas establecidos; un dispositivo óptico de lectura informa a su poseedor de dichas presiones de riesgo.
En cuanto a la forma de la superficie presora zonal inteligente (SPZI por abreviar) puede ser estándar, normalizada o a la medida. Ejemplos: plantillas de tales o cuales números de calzado. La superficie piezoeléctrica zonal inteligente (SPZI por abreviar) aplicada al calzado actúa bien en la planta del pie bien en las zonas de riesgo de dicho pie.
Toda la información se recoge por conducción y se lleva a un circuito integrado inteligente que la interpreta según un programa; y también a dispositivos de lectura que nos informan. Las señales pueden conducirse o radiarse.
Sus aplicaciones: Diabetes prevención y tratamiento de neuropatía, diagnósticos de distribución de presiones en medicina, ortopedia y deporte, diseño de calzado.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Superficie presora zonal inteligente, se caracteriza por: A. Lámina distribuida por zonas, adyacentes e independientes entre sí, llenas de sensores que ante las distintas presiones dinámicas externas que reciben generan cargas eléctricas proporcionales a dichas presiones. B. El tamaño de cada una de las zonas y el número de los sensores que las ocupan es variable. C. De cada zona sale una terminal con cargas eléctricas.
2. Según 1 Los sensores de las zonas de la lámina son piezoeléctricos.
3. Según 1 Los sensores de las zonas de la lámina son piezoeléctricos con piezorresistores añadidos.
4. Según 1 Los sensores de las zonas de la lámina son piezorresistores asociados y miden también presiones estáticas.
5. Según 4. Medimos las presiones que se producen en cada una o en todas las zonas de la lámina, su localización, frecuencia y valoramos el eje medio de las presiones zonales, en cada momento de la presión.
6. Según 5. Las terminales de la lámina se conducen a circuito integrado situado fuera de la lámina.
7. Según 6. La plantilla dispone de un sistema integrado alimentado, capaz de enviar por vía radial las señales de las terminales a un circuito inteligente y de lectura externo a dicha lámina zonal.
8. Según 7. Las tiras de sensores que ocupan las zonas van derivados, seriados o combinados de ambos y están distribuidos según un eje de ordenadas y abscisas, cruzándose sus terminales conductoras en dichos sensores.
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