WO2014071471A1 - Henricus-cuidados intensivos / eletroestim u lador neuromuscular - Google Patents

Henricus-cuidados intensivos / eletroestim u lador neuromuscular Download PDF

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Paulo Eugênio OLIVEIRA DE SOUZA E SILVA
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Oliveira De Souza E Silva Paulo Eug Nio
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Definitions

  • the present invention comes to solve the above problems, to provide conditions to reach an adequate dose and to make this therapy operationally viable. This is possible due to the combination of indispensable attributes as described in the topics below;
  • Channel Activation Mode synchronous and / or alternating and / or sequential, but with all current modulation parameters independent. Other devices offer these activation modes however, with the same current modulation having only the independently adjusted intensity.
  • Pulse Width Range from 10 to 1,000,000 microseconds.
  • Frequency 1 pulse per second (0.0166666 Hz) at 5000 Hz. Frequency is generated by pulse width and rest between the pulses or directly by maintaining the fixed pulse width and varying only the rest between the pulses.
  • Intensity Above 120 mA per channel and can reach densities of 2mA / cm 2 or greater for any electrode size. The fact that ICU patients have peripheral neural conduction changes and the use of large electrodes (area larger than 120 cm 2 ) generates the need for higher intensities.
  • Intensity Display Intensity is regulated in amperes rather than volts.
  • Measurement of Electrical Current Density and Asymmetry The equipment is capable of measuring current asymmetry and density by sending continuous information to the processor which can block current if high densities are reached. This provides more safety by avoiding risk of burns.
  • Fatigue Resistance Index Myoelectric and myokinetic signals are available on the equipment screen and the professional can detect the initial moment of fatigue avoiding overtraining. Myoelectric signals are detected by topographic electromyography and myokinetic signals are detected by accelerometers on the distal part of the cables (at the junction with the electrodes) and on the electrodes.
  • the device has safety alarms for current density, current asymmetry, the time that begins and ends each series and at the end of treatment set by the trader, eg after 200 contractions a day. In addition, there is also the alarm for drop in myokinetic and myoelectric signals.
  • the time is set by the professional, eg 5 minutes, 2 hours, 24 hours, 60 hours, on and off, etc. Commercially available equipment ranges from 1 to 60 minutes only.
  • Intensity Rise Time Regardless of the rise time in the cycle of each wave, in this equipment there is an initial intensity rise time until reaching the therapeutic intensity value proposed by the professional, ie the target intensity is 80mA, the first pulse starts at 70%. of the preset value and with each contraction increases by 10% until reaching the target value. Setting more of this variable does not conflict with the rise time from trigger to trigger. At the beginning of the new series, the whole process is repeated. This gives the practitioner more agility and patient safety as the intensity will not need to be adjusted for each set and will not cause the discomfort of already starting at the desired intensity.
  • Time Variables (Time on, Time off, Rise time and Decay): Possibility of changes from 0.1 to 0.1 seconds, with maximum free duration adjustment.
  • Waveform offers the types: pulsed and alternating with burst and waveforms: square, triangular and sine, being bipolar and symmetrical.
  • Buttons and Commands Analog for quick set up, but need confirmation to set up.
  • the manipulated values appear simultaneously on the equipment screen at the time of adjustment and not on any button dials. This provides speed and accuracy to achieve the appropriate value of the parameter. On commercially available equipment, adjustment is slow and inaccurate.
  • Cables and Connections Cables have tags that are numbered and color compatible with their channel. Retractable and adjustable Cables with locking equipment / cable / electrode with safety lock to prevent accidental disconnection. In addition, it contains accelerometers at the junction ends with the electrodes for fatigue index measurement.
  • Electrodes They are self-adhesive and impermeable and do not require removal at the time of bath and in case of dirt there is the possibility of cleaning without the need for exchange. It also features accelerometers at the ends.
  • USB / Wireless Port Communicates with other machines with remote internet access.
  • Batteries These are lithium-ion battery cells that are kept charged by the mains during shooting intervals and are used only at the time of release of the electric current to the patient. Through circuit breakers the electrical current of the network is cut at the moment of release of therapy through the patient's skin being released only the charge of the lithium-ion battery avoiding the risk of electric shock.
  • Electromagnetic Shielding Current equipment is interfered with by cell phones and other devices, as well as interfering with cardiac and pacemaker monitoring, even when the electrodes are on the lower limbs. With electromagnetic shielding this problem has been fixed.
  • the equipment provides software compatible with major operating systems, produces graphs for printing neuromuscular physiology assessment reports, features the ability to save electrostimulation parameters for subsequent sessions and all patient treatment on the equipment. Once saved the professional just needs to start therapy saving time.
  • This technology already exists in ICU monitors and respirators, but not in neuromuscular electrostimulation equipment. It is possible to pass the data directly from the equipment to the database in the operating systems via USB or wireless which facilitates the collection of these for scientific research.
  • the software automates the series so that the professional only needs to install the electrodes and program the initial parameters.
  • the display shows how many contractions have occurred, work rate, therapy time to date, time left, contractions / time. The goal is to schedule therapy every 24 hours or more and not every 60 minutes.
  • the present invention brings innovations such as; The total autonomy of each channel where all current modulation parameters can be adjusted independently (wave type, times, frequency, intensity and pulse width). This provides an adequate dosage for each muscle, respecting the neuromuscular physiology and impedance of each area with the time gain by professionals.
  • Retractable and adjustable cables with numbering and color tags compatible with their channel Locking between equipment / cable / electrode with safety lock to prevent accidental disconnection.
  • accelerometers at the junction ends with the electrodes to measure fatigue index.
  • the self-adhesive and waterproof electrodes are not necessary to remove at the time of bath and in case of dirt there is the possibility of cleaning without the obligation to perform exchange. There is still the presence of accelerometers generating one more benchmark for measuring contractile activity.
  • Mains-powered lithium-ion batteries during shooting intervals being used only at the time of release of the electrical current to the patient.
  • the safety of continuous monitoring of current symmetry and density on each electrode This eliminates the risk of chemical burns and the need for the professional to constantly monitor the patient.

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Abstract

A eletroestimulação neuromuscular na unidade de terapia intensiva (UTI) é uma terapêutica muito nova e bastante promissora. No mundo, bilhões de dólares são gastos todos os anos com pacientes funcionalmente sequelados após internamento em UTI. Os resultados do tratamento com eletroestimulação neuromuscular em terapia intensiva são animadores, porém ainda incipientes e isso ocorre pela falta de equipamentos adequados para este cenário. O Henricus - Intensive Care é um dispositivo de eletroestimulação neuromuscular que foi criado para atender esta demanda. Com este equipamento os profissionais podem aplicar a dose necessária e detectar o momento de início da fadiga. O Henricus possibilita a instituição de correntes que respeitam a impedância elétrica de cada área o que proporciona uma terapêutica segura. Todo operacional deste equipamento pode ser automatizado isso viabiliza a instituição da eletroestimulação neuromuscular na UTI uma vez que os profissionais despendem menos tempo em cada paciente.

Description

HENRICUS-CUIDADOS INTENSIVOS / ELETROESTI U LADOR NEUROMUSCULAR Introdução
A utilização da eletroestimulação neuromuscular no cenário da terapia intensiva é relativamente nova. Os equipamentos disponíveis no mercado não atendem as necessidades dos pacientes criticamente enfermos e neste contexto a terapêutica se torna pouco eficaz e inviável pela demanda de tempo. Não há no mercado equipamentos que disponibilizem os parâmetros necessários para utilização na terapia intensiva. É provável que os resultados não tão satisfatórios desta terapêutica estejam ligados a falta de um equipamento que possibilite a aplicação de uma dose adequada. A disponibilidade de alguns parâmetros em um só dispositivo faz-se necessária para se alcançar bons resultados e viabilizar esta conduta na prática clínica.
Descrição dos Componentes da Invenção
O presente invento vem para solucionar os problemas supracitados, dar condições para se alcançar uma dose adequada e viabilizar operacionalmente esta terapêutica. Isso é possível devido à combinação de atributos indispensáveis como os descritos nos tópicos abaixo;
Independência dos Canais: canais totalmente independentes com possibilidade de ajuste para todos os parâmetros que compõem a modulação da corrente (formato de onda, frequência, intensidade, largura de pulso, ajustes de tempo, etc.) e não só apenas a intensidade.
Quantidade de Canais: acima de dez canais. Isso proporciona maior viabilidade clínica uma vez que vários grupos musculares podem ser estimulados de uma só vez tomando menos tempo do profissional. Modo de Ativação dos Canais: sincrônicos e/ou alternado e/ou sequencial, porém com todos os parâmetros de modulação da corrente independentes. Outros equipamentos disponibilizam estas formas de ativação contudo, com a mesma modulação da corrente tendo apenas a intensidade ajustada independentemente. Largura de Pulso: alcance de 10 a 1.000.000 microssegundos.
Frequência: 1 pulso por segundo (0,0166666 Hz) a 5000 Hz. A frequência é gerada pela largura de pulso e pelo repouso entre os pulsos ou diretamente mantendo a largura de pulso fixa e variando apenas o repouso entre os pulsos. Intensidade: acima de 120 mA, por canal, podendo alcançar densidades de 2mA/cm2 ou mais para qualquer tamanho de eletrodo. O fato dos pacientes em UTI terem alterações de condução neural periférica e com a utilização de grandes eletrodos (área maior que 120 cm2) gera a necessidade por intensidades mais altas.
Apresentação da Intensidade: a intensidade é regulada em ampère e não em volts. Mensuraçao da Densidade e Assimetria da Corrente Elétrica: o equipamento tem capacidade de mensurar a assimetria e densidade da corrente enviando informações contínuas ao processador o qual pode bloquear a corrente se densidades elevadas forem alcançadas. Isso proporciona mais segurança, evitando riscos de queimaduras. índice de Resistência a Fadiga: os sinais mioelétricos e miocinéticos estão disponíveis na tela do equipamento e o profissional consegue detectar o momento inicial da fadiga evitando treinamento excessivo. Os sinais mioelétricos são detectados pela eletromiografia topográfica e os sinais miocinéticos são detectados por acelerômetros na parte distai dos cabos (na junção com os eletrodos) e nos eletrodos.
Alarmes: o dispositivo tem alarmes de segurança para densidade de corrente, assimetria da corrente, o momento que começa e termina cada série e ao final do tratamento estabelecido pelo profissional, ex: após 200 contrações dia. Além disso, há também o alarme para queda nos sinais miocinéticos e mioelétricos.
Timer da Terapêutica: o tempo é estabelecido pelo profissional, ex: 5 minutos, 2 horas, 24 horas, 60 horas, ligado ininterruptamente, etc. Os equipamentos disponíveis no mercado vão de 1 até 60 minutos apenas.
Programação da Terapêutica em Envelopes: um envelope consiste em um ciclo de séries e repouso que é ajustado em número de contrações e tempo. Ex: envelope 1 = 5 séries de 12 contrações com intervalo de 1 minuto entre as séries, repouso de 2 horas entre os envelopes funcionando por 48 horas.
Rise Time de Intensidade: independente do rise time no ciclo de cada onda, neste equipamento há um rise time de intensidade inicial até atingir o valor terapêutico de intensidade proposto pelo profissional, ex: a intensidade alvo é 80mA, o primeiro pulso parte de 70% do valor preestabelecido e a cada contração aumenta 10% até atingir o valor alvo. O ajuste de mais esta variável não entra em conflito com o rise time de disparo a disparo. No início da nova série, todo o processo é repetido. Isso dá mais agilidade ao profissional e segurança ao paciente uma vez que a intensidade não precisará ser ajustada a cada série e não causará o desconforto de já iniciar na intensidade desejada.
Variáveis de Tempo (Tempo on, Tempo off, Rise time e Decay): possibilidade de mudanças de 0,1 a 0,1 segundos, com ajuste de duração máxima livre.
Formato da Onda: disponibiliza os tipos: pulsada e alternada com burst e formatos de onda: quadrada, triangular e senoidal, sendo bipolares e simétricas.
Botões e Comandos: analógicos para ajuste rápido, porém com necessidade de confirmação para estabelecer o ajuste. Os valores manipulados aparecem simultaneamente na tela do equipamento no momento do ajuste e não em alguma marcação no botão. Isso proporciona rapidez e precisão para alcançar o valor adequando do parâmetro. Nos equipamentos disponíveis no mercado o ajuste é lento e impreciso.
Cabos e Conexões: os cabos apresentam tarjetas com numeração e cor compatível com o respectivo canal. Os Cabos retráteis e ajustáveis com encaixe entre equipamento/cabo/eletrodo com trava de segurança para evitar desconexões acidentais. Além disso, contém acelerômetros nas extremidades de junção com os eletrodos para mensuração do índice de fadiga.
Eletrodos: são autoadesivos e impermeáveis não sendo necessária a retirada no momento do banho e em caso de sujidade há possibilidade de limpeza sem a necessidade de troca. Apresenta também acelerômetros nas extremidades. Porta USB / Wireless: comunicabilidade com outras máquinas com acesso remoto pela internet.
Baterias: são células de baterias de íons de lítio que são mantidas carregadas pela rede elétrica durante os intervalos dos disparos e são utilizadas apenas no momento de liberação da corrente elétrica para o paciente. Através de disjuntores a corrente elétrica da rede é cortada no momento da liberação da terapêutica através da pele do paciente sendo liberada apenas a carga da bateria de íons de lítio evitando o risco de choque elétrico.
Blindagem Eletromagnética: os equipamentos atuais sofrem interferência de celulares e outros dispositivos além de interferir na monitorização cardíaca e em marca-passos, mesmo quando os eletrodos estão nos membros inferiores. Com a blindagem eletromagnética este problema foi corrigido.
Software: o equipamento disponibiliza um software compatível com os principais sistemas operacionais, produz gráficos para impressão dos relatórios de avaliação da fisiologia neuromuscular, apresenta a capacidade para salvar parâmetros de eletroestimulação para as sessões seguintes e todo o tratamento do paciente no equipamento. Uma vez salvo o profissional necessita apenas iniciar a terapêutica poupando tempo. Esta tecnologia já existe em monitores e respiradores na UTI, porém não em equipamentos de eletroestimulação neuromuscular. Há possibilidade de repassar os dados direto do equipamento para banco de dados nos sistemas operacionais via USB ou wireless o que facilita a coleta destes para pesquisas científicas. O software automatiza as séries para que o profissional só precise instalar os eletrodos e programar os parâmetros iniciais. Ex: 3 séries de 10 contrações com 1 minuto de repouso entre as séries se repetindo a cada 3 horas por 48 horas. O display demonstra quantas contrações já ocorreram, taxa de trabalho, tempo de terapêutica até o momento, tempo restante, contrações/tempo. O objetivo é programar a terapêutica a cada 24 horas ou mais e não a cada 60 minutos.
A presente invenção traz inovações como; A autonomia total de cada canal onde todos os parâmetros da modulação da corrente podem ser ajustados independentemente (tipo de onda, tempos, frequência, intensidade e largura de pulso). Isso propicia uma dosagem adequada a cada músculo, respeitando a fisiologia neuromuscular e a impedância de cada área com o ganho de tempo pelos profissionais.
A capacidade de programação do software para a realização automática dos protocolos de eletroestimulação por tempo indeterminado (maior que 60 minutos), tendo como alvo o número de contrações ao invés do tempo. Isso possibilita a viabilidade da terapêutica na prática clínica uma vez que o tempo do profissional será poupado.
O modo de ativação dos canais na forma sincronizada e/ou alternada e/ou sequencial porém, com todos os parâmetros de modulação da corrente independentes.
Cabos retráteis e ajustáveis com tarjetas de numeração e cor compatível com o respectivo canal. Encaixe entre equipamento/cabo/eletrodo com trava de segurança para evitar desconexões acidentais. Além disso, acelerômetros nas extremidades de junção com os eletrodos para mensuração do índice de fadiga.
Os eletrodos autoadesivos e impermeáveis, não sendo necessária a retirada no momento do banho e em caso de sujidade há a possibilidade de limpeza sem a obrigação de realizar troca. Ainda há a presença de acelerômetros gerando mais um referencial de mensuração da atividade contrátil.
Comunicabilidade com outras máquinas através de cabo USB ou wireless e acesso remoto pela internet.
Baterias de íons de lítio alimentadas pela rede elétrica durante os intervalos dos disparos sendo utilizadas apenas no momento de liberação da corrente elétrica para o paciente. Há um corte de fornecimento da corrente elétrica da rede através de disjuntores no momento da liberação da terapêutica para o paciente sendo liberada apenas a carga da bateria de íons de lítio minimizando o risco de choque elétrico. A segurança da monitorização contínua da simetria e densidade da corrente em cada eletrodo. Assim anula-se o risco de queimaduras químicas e a necessidade do profissional monitorizar constantemente o paciente.
Além de tudo, a determinação do índice de resistência a fadiga baseado no sinal mioelétrico e miocinético informando ao profissional o momento exato de início da fadiga. Isso proporciona protocolos de treinamento mais eficazes.

Claims

HENRICUS - !MTENSIVE CARE / NEUROMUSCULAR ELECTRICAL STIMULATOR (HENRICUS-CUIDADOS INTENSIVOS /ELETROESTIMULADOR NEUROMUSCULAR)
Reivindicações
O presente relatório reivindica a patente sobre as seguintes invenções; Independência total sobre todos os parâmetros de modulação da corrente em cada canal;
Incorporação de parâmetros de segurança tais como: alarmes, detecção de densidade e assimetria da corrente elétrica;
Ajuste de tempo acima de 60 minutos ou infinito para a terapêutica, o equipamento disponibiliza qualquer tempo de programação;
Apresentação da terapêutica não apenas em tempo e sim, também, em numero de contrações;
Programação da terapêutica em envelopes baseado em numero de contrações e tempo;
Determinação do índice de resistência a fadiga, mensuração e exposição de sinais eletroneurofisiológicos através de eletromiografia topográfica e acelerômetro.
Numero de canais acima de dez.
O modo de ativação dos canais na forma sincronizada e/ou alternada e/ou sequencial porém, com todos os parâmetros de modulação da corrente independentes. Intensidade da corrente acima de 120mA e a possibilidade de densidade de corrente maior que 2mA/cm2 para qualquer tamanho de eletrodo.
Botões analógicos para ajustes rápidos e precisos com marcação no visor do equipamento além da necessidade de confirmação para validar o parâmetro.
Baterias de íons de lítio alimentadas pela rede elétrica durante os intervalos dos disparos sendo utilizadas apenas no momento de liberação da corrente elétrica para o paciente.
Comunicabilidade com outras máquinas através de cabo USB ou wireless e acesso remoto pela internet. Cabos retráteis e ajustáveis, com tarjetas de numeração e cor compatíveis com o respectivo canal. Além disso, acelerômetros na junção do cabo com os eletrodos para mensuração do índice de fadiga.
Encaixe entre equipamento/cabo/eletrodo com trava de segurança para evitar desconexões acidentais.
Eletrodos autoadesivos e impermeáveis não sendo necessária a retirada no momento do banho.
Presença de acelerômetros nos eletrodos gerando mais um referencial de mensuração da atividade contrátil. Variáveis de Tempo (Tempo on, Tempo off, Rise time e Decay) com possibilidade de ajuste de 0,1 a 0,1 segundos e ajuste de duração máxima livre.
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