WO2016131999A1 - Dispositivo para el diagnóstico y regeneración inducida en tejidos mediante electrolisis percutánea terapéutica y electro-estimulación focalizada con aguja bipolar - Google Patents

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Definitions

  • the present invention is framed in the field of electromedicine, particularly to devices intended for the diagnosis and treatment of degenerated tissues of the neuromusculoskeletal system by electrolysis and electro-stimulation.
  • electromedicine devices exist to achieve the regeneration and recovery of neuromusculoskeletal lesions based on electrolysis and electro-stimulation.
  • the treatment based on percutaneous electrolysis currently uses two electrodes, anode and cathode, through which a direct current is induced in the affected tissue that is between these electrodes, causing heating and decomposition of the injured tissue.
  • the main reaction is the decomposition of water taking place a reduction of the pH in its proximity while the reaction in the cathode gives rise to hydrogen in the gaseous state and hydroxyl ions, increasing the pH in the proximity of the cathode, producing a aggression to the affected soft tissues, and a subsequent inflammation necessary to initiate the regeneration and recovery process.
  • the aforementioned effects, electrolysis and heating of the tissue depend directly on the density of current in circulation and the exposure time, where said current density depends on the current generated and the contact surface of the electrode.
  • the technology of electrical stimulation is based on applying bipolar electrical impulses of low intensity and thereby stimulating the tissue with an analgesic, anti-inflammatory, relaxing or toning purpose and thus accelerating the recovery of damaged tissues.
  • Electromedicine devices for the treatment of degenerated tissues of the neuromusculoskeletal system based on two physically separated electrodes are known in the state of the art to induce the passage of the galvanic current in order to initiate the regeneration of the tissues between said electrodes, where the The cathode is formed by a monopolar needle or isolated monopolar needle, which can be with teflon coating, which is applied percutaneously to the area of damaged tissue, while the anode is formed by an electrode that can be held by hand or attached to the epidermis of the patient, as in the US patent US7725193 of the inventor Jennifer Chu or the device "Physio Invasiva" of the company Enraf Nonius.
  • part of the electric current destined to the treatment of the injured tissue where the needle is located also circulates in part of the healthy tissue surrounding the injured one, reducing the effectiveness of the treatment due to the low focalization of the current in the area to be treated, increasing the possible side effects in healthy tissue due to the passage of the current through it.
  • the fact that this large distance between anode and cathode is required in these devices increases the existing bioimpedance between the two and forces to apply a greater potential difference between the electrodes to obtain the desired current.
  • Bioimpedance Electrical is higher because it affects all the tissue that is between the two electrodes, both the injured tissue and the healthy tissue, a problem solved by the invention recommended in this document.
  • Devices and treatment techniques are known that use a bipolar signal by means of two electrodes consisting of the use of surface electrodes or monopolar needles, where depending on the lesion of the tissue to be treated and its depth, an alternating signal is applied between the two electrodes.
  • a certain frequency generally around 100Hz
  • the tissue bioimpedance is very high, so it is necessary to apply a very high voltage between the two electrodes, around 100V.
  • These tensions so high which may increase further as the lesion deepens, can affect all the tissue between the two electrodes, be it healthy tissue or injured tissue.
  • devices that use tetrapolar signals that solve the problem described above are known in which high voltages are required to achieve the desired current due to the high bioimpedance present in the tissues at the treatment frequency.
  • These devices are based on generating between one pair of opposite electrodes an alternating current of a frequency between 1000 and 10000Hz, and on the other pair of electrodes, located 90 e with respect to the previous pair of electrodes, the same signal is generated but with a frequency shift in about 100Hz, which is the frequency of treatment and at the intersection of both signals in the area of the injured tissue to be treated, the mixing of both signals occurs, generating a signal modulated at the frequency resulting from the frequency difference between the stimulation currents and in this way, the electrical bioimpedance of the tissue is much less avoiding the need to apply high voltages to achieve the desired current.
  • the device of the US patent US6058938 of the inventors Jennifer Chu and Peter Styles which make use of a bipolar needle as an electrode and a surface electrode as a return electrode to perform electro-stimulation to the patient in order for patients to experience less pain and discomfort during the procedure after the initial insertion of said needle, but unlike the invention recommended in the present invention in the case of trying to stimulate a deep tissue part of the healthy tissue will be affected by reducing the effectiveness of the treatment, in addition not It has the ability to make a diagnosis of the degree of degeneration of the injured tissue to calculate the current necessary to treat said tissue.
  • an electromedicine device that is capable of providing diagnosis and treatment by electrolysis or by electro-stimulation of degenerated tissues of the neuromusculoskeletal system focused on the area of the injured tissue to be treated without affecting the surrounding healthy tissue, unresolved situation in the state of the art.
  • the invention object of this patent allows to obtain the same treatment by reducing the necessary electric current because the treatment area is reduced, with less applied current we achieve the same current density in the treatment area and also a more accurate reading is obtained and It decreases the value of the electrical bioimpedance, since the electrical bioimpedance of the healthy tissue is not added, this prevents having to apply a high voltage to achieve the necessary current and also eliminates the contraindications existing in the current devices for the treatment as described previously.
  • the object of the invention consists of an electromedicine device intended for diagnosis and treatment through percutaneous electrolysis or electro-stimulation of degenerated tissues of the neuromusculoskeletal system capable of focusing treatment in the area of the injured tissue without affecting the surrounding healthy tissue and consequently reduce the treatment current values by obtaining an accurate reading of the value of the electrical bioimpedance of the damaged tissue by interpreting the degree of degeneration of the latter without the value of the bioimpedance of the healthy tissue interfering, and thus avoiding the need for apply a high voltage to generate the current necessary for its treatment, in addition to that said electromedicine device eliminate the contraindications that exist in current equipment such as patients with stents and osteosynthesis, patients with pacemakers or any electronic implant, patients with heart problems, pregnant women, patients with malignant tumors and / or patients with thrombophlebitis.
  • the present invention describes an electromedicine device intended for diagnosis and treatment through percutaneous electrolysis or electro-stimulation of degenerated tissues of the neuromusculoskeletal system.
  • the present invention is based on the use of at least s a bipolar needle comprising in a very small area, the bevel, of two electrodes located in the outer and inner conductor of said bipolar needle, the area of the bevel allows focusing only the area of the injured tissue to be treated without affecting healthy tissue.
  • a sinusoidal signal of variable frequency by means of at least one alternating voltage generator comprising an oscillator that generates a clock signal towards a direct digital synthesizer (DDS) and a D / A converter to convert said digital signal into analog; a programmable amplifier stage responsible for amplifying the signal resulting from the digital / analog conversion and an impedance adapter to minimize the output error of the programmable amplifier stage; an l / V converter responsible for converting the current flowing through the tissue to be diagnosed to voltage.
  • DDS direct digital synthesizer
  • said sinusoidal signal from the alternating voltage generator through a bipolar needle, a more precise action of the injured area of the tissue is achieved, without affecting the healthy tissues surrounding the damaged one, since said bipolar needle comprises in the same bevel of two electrodes limiting the tissue to be explored in the near area of said bevel.
  • an electric current is induced that crosses the tissue between the two electrodes located in the bevel of the bipolar needle, where the intensity will depend on the electrical bioimpedance Present the scanned tissue.
  • the electrical bioimpedance may vary depending on the frequency of excitation, the different types of tissue and their condition. Said induced current flowing between the two electrodes of the bipolar needle is measured allowing to calculate the complex electrical bioimpedance of the tissue explored and its dissipation factor by Ohm's law.
  • V V 0 * sen (2nft)
  • the voltage obtained by means of the l / V converter is amplified by a programmable amplifier stage with impedance adapter and an A / D converter with low pass filter for signal processing; from said processed signal an algorithm is applied that allows to calculate the complex impedance and the dissipation factor of the diagnosed tissue where the results are stored in at least one memory for later comparison with values obtained from a sample of healthy tissue from the patient himself , control sample, or with values obtained from several clinical trials to calculate the degree of degeneration of the measured tissue and the electrical charge necessary for the electrolysis treatment to stimulate the regeneration of damaged tissues through the same bipolar needle getting it applied only to the injured area of the patient's tissue without affecting the healthy tissues surrounding the damaged as described.
  • Means for electrolysis treatment are available, selected by means of a multiplexer from the control logic, in which the calculated electric charge is applied to generate the focused electrolysis in the affected tissue without affecting the surrounding healthy tissue and avoiding the need of applying high voltages, where said means comprise at least one direct current source that applies the calculated electrical charge to the injured tissue through the electrodes, anode and cathode, which are in the bevel area of a bipolar needle, where it has means for the control of said electric charge based on at least one ammeter that together with the control logic is responsible for limiting the delivered electric charge and detecting a current leak controlling the current flowing through each electrode, anode and cathode, located in the bevel of said bipolar needle, so that both streams are compared to determine if they exceed a ni safety threshold vel set by the control logic and the treatment is stopped, and in at least one voltmeter that together the control logic detects the potential difference between the two electrodes by calculating the impedance present between both electrodes during the electrolysis treatment , so that
  • the tissues affected by the electric charge are limited to the area near the bevel of the bipolar needle, totally limiting said electrical charge through the injured tissue, without affecting the surrounding healthy tissue avoiding the need to apply high tensions and eliminating the contraindications existing in current devices.
  • It has means to generate the focused electro-stimulation designed to stimulate the sensitive nerve fibers of the affected tissue in which bipolar pulsating signals are applied from the control logic through at least two bipolar needles, working unipolarly using the conductor center of each needle as an electrode and the outer conductor as screening.
  • pulse signals are generated by at least one current generator generating a pattern of current signal formed by pulses of equal amplitude and duration, but out of phase 180 and for the average value of said signal is zero and avoid that may occur electrolysis phenomena. It also has means based on at least one ammeter and one voltmeter for the control of said pulsating signal based on the measurement of the current flowing through each electrode and in the detection of a current leak measuring the current flowing through each electrode located in the central conductor of each needle so that both currents are compared to determine if it exceeds a safety threshold level set by the control logic and stops the stimulation, and also to detect the potential difference between the two electrodes and thus calculate the impedance present between both electrodes during the stimulation, so that if the calculated impedance exceeds maximum or minimum set from the control logic, the stimulation will be stopped, and thus eliminate the contraindications existing in the patients described above.
  • Figure 1 is the global block diagram of the invention where it is displayed:
  • FIG. 3 shows the block diagram of the electronic diagnostic module in which it is illustrated:
  • Bipolar needle for diagnosis / treatment Figure 5 shows the block diagram of the electro-stimulation module, which illustrates:
  • a preferred embodiment of the electromedicine device for the treatment of degenerated tissues of the neuromusculoskeletal system is described by way of example, the materials used in the manufacture of the device being independent of the object of the invention, as well as the methods of application and all accessory details that may arise, as long as they do not affect their essentiality.
  • the present invention employs at least one bipolar needle comprising in a very small area, the bevel (6), of two electrodes (7 and 8) located in the outer and inner conductor of said bipolar needle Figure 2, limited to the area of the bevel which allows focusing the area of the injured tissue to be treated without affecting healthy tissue. Also the fact that healthy tissue does not interfere with the measurement of electrical bioimpedance, allows to obtain lower values of said electrical bioimpedance of damaged tissue, since the electrical bioimpedance of healthy tissue is not added avoiding high voltages to generate the electrical load to treat injured tissue.
  • means are available to perform the self-diagnosis (2) of the degree of tissue degeneration and subsequently perform the calculation of the electrical charge necessary for the treatment (3) by electrolysis, where said means are based, by at least one control logic (1) in the analysis of the electrical bioimpedance that the tissue presents when applying a sinusoidal signal of variable frequency by means of at least one alternating voltage generator (9) comprising an oscillator that generates a clock signal towards a direct digital synthesizer (DDS) and a D / A converter to convert said digital signal into analog; a programmable amplifier stage (10) responsible for amplifying the signal resulting from the digital / analog conversion and an impedance adapter (1 1) to minimize the output error of the programmable amplifier stage; a l / V converter (14) responsible for converting the current flowing through the tissue to be diagnosed to voltage.
  • alternating voltage generator 9 comprising an oscillator that generates a clock signal towards a direct digital synthesizer (DDS) and a D / A converter to convert said digital signal into analog
  • an electric current is induced that passes through the tissue between the two electrodes (7 and 8) located in the bevel (6) of the Bipolar needle (25), where the intensity will depend on the electrical bioimpedance presented by the scanned tissue.
  • the electrical bioimpedance may vary depending on the frequency of excitation, the different types of tissue and their condition.
  • Said induced current circulating between the two electrodes (7 and 8) of the bipolar needle (25) is measured allowing the calculation of the complex electrical bioimpedance of the explored tissue and its dissipation factor by Ohm's law.
  • the voltage obtained by means of the l / V converter (14) is amplified by a programmable amplifier stage (15) with impedance adapter and an A / D converter (16) with low pass filter for signal processing; from said processed signal an algorithm (17) is applied that allows to calculate the complex impedance and the dissipation factor of the diagnosed tissue where the results are stored in at least one memory for later comparison (18) with values obtained from a sample of the patient's own healthy tissue, control sample, or with values obtained from several clinical trials to calculate the degree of degeneration of the measured tissue and the necessary electrical charge which determines the treatment module (3) by electrolysis to stimulate the regeneration of damaged tissues through the same bipolar needle (25), applying it only to the injured area of the patient's tissue without affecting the healthy tissues surrounding the damaged as described
  • Means for electrolysis treatment are available, selected by means of a multiplexer (5) from the control logic (1), in which the calculated electric charge is applied to generate the focused electrolysis in the affected tissue without affecting the tissue surrounding sound and avoid the need to apply high voltages, where said means comprise at least one direct current source (19) that applies the calculated electrical charge to the injured tissue through the electrodes (7 and 8), anode and cathode, which are in the area of the bevel (6) of a bipolar needle (25), where it has means for controlling said electric charge based on at least one ammeter (20) that together with the control logic (1) is responsible to limit the electric charge delivered and to detect a current leak by controlling the current flowing through each electrode (7 and 8), anode and cathode, located in the bevel (6) of said bipolar needle (25), so that both currents are compared to determine if they exceed a safety threshold level set by the control logic (1) and the treatment (3) is stopped, and at least one voltmeter (21 ) that together with the control logic (1) it detects the potential difference between
  • the tissues affected by the electric charge are limited to the proximal area of the bevel (6) of the bipolar needle (25), totally limiting said electric charge through the injured tissue, without affecting the surrounding healthy tissue avoiding the need to apply high tensions and eliminating existing contraindications in current devices. It has means to generate the focused electro-stimulation (4) aimed at stimulating the sensitive nerve fibers of the affected tissue in which bipolar pulsating signals are applied through the control logic (1) through at least two bipolar needles (26) , working these unipolar way using the central conductor of each needle as an electrode and the outer conductor as screening.
  • pulse signals are generated by at least one current generator (22) generating a signal pattern formed by current pulses of equal amplitude and duration, but out of phase 180 and for the average value of this signal is Null and avoid that electrolysis phenomena can occur. It also has means based on at least one ammeter (23) and a voltmeter (24) that together with the control logic (1) takes control of said pulsating signal based on the measurement of the current flowing through each electrode and in the detection of a current leak by measuring the current flowing through each electrode located in the central conductor of each needle so that both currents are compared to determine if it exceeds a safety threshold level set by the control logic (1) and stop the electro-stimulation (4), and also in detecting the potential difference between the two electrodes and thus calculate the impedance between both electrodes during the stimulation, so that if the calculated impedance exceeds a maximum or minimum set from the logic control (1) the electro-stimulation (4) is stopped, and thus eliminate the contraindications existing in the patients described above.

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Abstract

Dispositivo destinado al sector médico hospitalario para el diagnóstico, regeneración inducida en tejidos mediante electrolisis percutánea terapéutica y electro-estimulación focalizada basado en el uso de al menos una aguja bipolar que comprende en una área muy reducida de dos electrodos situados en el conductor exterior e interior de dicha aguja bipolar, limitando el tejido a tratar en la área del bisel de la aguja sin afectar al tejido sano circundante en el que se aplica a dicha aguja bipolar las señales eléctricas necesarias para diagnosticar el grado de degeneración y calcular la carga eléctrica necesaria para el tratamiento del tejido lesionado llevando un control de dicha corriente de manera que elimina las contraindicaciones que existen actualmente.

Description

DISPOSITIVO PARA EL DIAGNÓSTICO Y REGENERACIÓN INDUCIDA EN TEJIDOS MEDIANTE ELECTROLISIS PERCUTÁNEA TERAPÉUTICA Y ELECTRO- ESTIMULACIÓN FOCALIZADA CON AGUJA BIPOLAR. Sector de la técnica
La presente invención está encuadrada en el campo de la electromedicina, particularmente a dispositivos destinados al diagnóstico y tratamiento de tejidos degenerados del sistema neuromusculoesquelético mediante electrólisis y electro- estimulación.
Antecedentes de la invención
Como es bien sabido, existen dispositivos de electromedicina para conseguir la regeneración y recuperación de lesiones neuromusculoesqueléticas basados en la electrólisis y en electro-estimulación.
El tratamiento basado en la electrólisis percutánea actualmente utiliza dos electrodos, ánodo y cátodo, a través de las cuales se induce una corriente continua en el tejido afectado que se encuentra entre dichos electrodos, provocando un calentamiento y descomposición del tejido lesionado. En el ánodo la reacción principal es la descomposición del agua teniendo lugar una reducción del pH en su proximidad mientras que la reacción en el cátodo da lugar a hidrógeno en estado gaseoso e iones de hidroxilo, aumentando el pH en la proximidad del cátodo, produciendo una agresión a los tejidos blandos afectados, y una posterior inflamación necesaria para iniciar el proceso de regeneración y recuperación. Los efectos anteriormente comentados, electrólisis y calentamiento del tejido, dependen directamente de la densidad de corriente en circulación y el tiempo de exposición, donde dicha densidad de corriente depende de la corriente generada y la superficie de contacto del electrodo.
La tecnología de la estimulación eléctrica, como es bien sabido, se basa en aplicar impulsos eléctricos bipolares de baja intensidad y de esa manera estimular el tejido con un fin analgésico, antinflamatorio, relajante o tonificante y así acelerar la recuperación de los tejidos dañados.
Son conocidos en el estado de la técnica dispositivos de electromedicina destinados al tratamiento de tejidos degenerados del sistema neuromusculoesquelético basados en dos electrodos separados físicamente para inducir el paso de la corriente galvánica con el fin de iniciar la regeneración de los tejidos entre dichos electrodos, donde el cátodo está formado por una aguja monopolar o aguja monopolar aislada, pudiendo ser con recubrimiento teflonado, que se aplica percutáneamente a la zona del tejido dañado, mientras que el ánodo está formado por un electrodo que puede ser sujetado con la mano o adherido a la epidermis del paciente, como en la patente norteamericana US7725193 de la inventora Jennifer Chu o el dispositivo "Physio Invasiva" de la compañía Enraf Nonius. En estos casos, al disponer de los electrodos separados físicamente, parte de la corriente eléctrica destinada al tratamiento del tejido lesionado donde se encuentra la aguja circula también en parte del tejido sano circundante al lesionado, reduciéndose la efectividad del tratamiento debido a la baja focalización de la corriente en la zona a tratar, aumentando los posibles efectos secundarios en el tejido sano debido al paso de la corriente por éste. El hecho de que se precisa en estos dispositivos esta gran distancia entre ánodo y cátodo aumenta la bioimpedancia existente entre ambos y obliga a aplicar una mayor diferencia de potencial entre los electrodos para obtener la corriente deseada. La bioimpedancia eléctrica es más alta porque afecta a todo el tejido que se encuentre entre los dos electrodos, tanto el tejido lesionado como el tejido sano, problema que solventa la invención preconizada en este documento.
A consecuencia de que la corriente galvánica circula entre los dos electrodos a lo largo de esta distancia, dicha corriente puede afectar a cualquier patología que se puede encontrar en su recorrido, por lo que en esos equipos existen las contraindicaciones de aplicarlo a pacientes con endoprótesis y osteosíntesis, pacientes con marcapasos o cualquier implante electrónico, pacientes con problemas cardíacos, embarazadas, pacientes con tumores malignos y/o pacientes con tromboflebitis.
Son conocidos dispositivos y técnicas de tratamiento que utilizan una señal bipolar por medio de dos electrodos consistentes en el empleo de electrodos superficiales o agujas monopolares, donde dependiendo de la lesión del tejido a tratar y su profundidad, se aplica una señal alterna entre los dos electrodos a una frecuencia determinada, generalmente alrededor de 100Hz, en este rango de frecuencias la bioimpedancia del tejido es muy alta, por lo que es necesario aplicar una tensión muy elevada entre los dos electrodos, entorno a los 100V. Estas tensiones tan altas, que pueden aumentar más a medida que la lesión sea más profunda, pueden llegar a afectar a todo el tejido que se encuentra entre los dos electrodos, ya sea tejido sano o tejido lesionado.
De otro lado son conocidos dispositivos que utilizan señales tetrapolares que solucionan el problema anteriormente descrito en el que se requiere tensiones altas para conseguir la corriente deseada debido a la alta bioimpedancia presente en los tejidos a la frecuencia de tratamiento. Estos dispositivos se basan en generar entre un par de electrodos opuestos una corriente alterna de una frecuencia comprendida entre 1000 y 10000Hz, y en el otro par de electrodos, situados 90e respecto al anterior par de electrodos, se genera la misma señal pero con un desplazamiento de frecuencia en unos 100Hz, que es la frecuencia de tratamiento y en la intersección de ambas señales en la zona del tejido lesionado a tratar se produce la mezcla de ambas señales, generando una señal modulada a la frecuencia resultante de la diferencia de frecuencia entre las corrientes de estimulación y de esa forma, la bioimpedancia eléctrica del tejido es mucho menor evitando la necesidad de aplicar tensiones elevadas para conseguir la corriente deseada. Aun así, sigue existiendo el mismo problema que se da en los anteriores casos de que las corrientes generadas afectan a todo el tejido situado entre los electrodos, tanto a tejido sano como tejido dañado, pudiendo ser el tamaño de esos tejidos afectados aún mayores si la lesión es más profunda. También sigue existiendo el caso de que no se permite su utilización en pacientes con endoprótesis y osteosíntesis, pacientes con marcapasos o cualquier implante electrónico, pacientes con problemas cardíacos, embarazadas, pacientes con tumores malignos y/o pacientes con tromboflebitis. Es conocido el dispositivo de la patente estadounidense US6058938 de los inventores Jennifer Chu y Peter Styles que hacen uso de una aguja bipolar como electrodo y un electrodo superficial como electrodo de retorno para realizar la electro-estimulación al paciente con la finalidad de que los pacientes experimenten menos dolor y molestias durante el procedimiento después de la inserción inicial de dicha aguja, pero a diferencia del invento preconizado en la presente invención en el caso de intentar estimular un tejido profundo parte del tejido sano se verá afectado reduciendo la efectividad del tratamiento, además no tiene la capacidad de realizar un diagnóstico del grado de degeneración del tejido lesionado para calcular la corriente necesaria para tratar dicho tejido.
Existen patentes y dispositivos que emplean lecturas de la impedancia de los tejidos para localización y tratamiento por acupuntura no presentando capacidad de autodiagnóstico para determinar qué grado de degeneración presenta el tejido explorado ni medios de ajuste de la señal de tratamiento difiriendo además el empleo de los electrodos siendo por tanto diferentes a la invención preconizada.
Tras revisar el estado de la técnica, existe la necesidad de un dispositivo de electromedicina que sea capaz de proporcionar el diagnóstico y tratamiento por electrólisis o por electro-estimulación de tejidos degenerados del sistema neuromusculoesquelético focalizado en la zona del tejido lesionado a tratar sin afectar el tejido sano circundante, situación no resuelta en el estado del arte. Consecuentemente la invención objeto de esta patente permite obtener el mismo tratamiento reduciendo la corriente eléctrica necesaria debido a que se reduce el área de tratamiento, con menor corriente aplicada conseguimos igual densidad de corriente en la zona de tratamiento y además se obtiene una lectura más exacta y baja del valor de la bioimpedancia eléctrica, ya que no se añade la bioimpedancia eléctrica del tejido sano, esto impide tener que aplicar una tensión alta para conseguir la corriente necesaria y también elimina las contraindicaciones existentes en los dispositivos actuales para el tratamiento como se ha descrito anteriormente.
Objeto de la invención El objeto de la invención consiste en un dispositivo de electromedicina destinado al diagnóstico y tratamiento a través de electrólisis percutánea o electro-estimulación de tejidos degenerados del sistema neuromusculoesquelético capaz de conseguir focalizar el tratamiento en la zona del tejido lesionado sin afectar el tejido sano circundante y consecuentemente reducir los valores de corriente de tratamiento consiguiendo una lectura precisa del valor de la bioimpedancia eléctrica del tejido dañado interpretando el grado de degeneración de éste sin que el valor de la bioimpedancia del tejido sano interfiera, y así evitar la necesidad de aplicar una tensión elevada para generar la corriente necesaria para su tratamiento, además de que dicho dispositivo de electromedicina elimine las contraindicaciones que existen en los equipos actuales como pacientes con endoprótesis y osteosíntesis, pacientes con marcapasos o cualquier implante electrónico, pacientes con problemas cardíacos, embarazadas, pacientes con tumores malignos y/o pacientes con tromboflebitis.
Descripción de la invención
La presente invención describe un dispositivo de electromedicina destinado al diagnóstico y tratamiento a través de electrólisis percutánea o electro-estimulación de tejidos degenerados del sistema neuromusculoesqueléticos.
Existe una diferencia de impedancia entre tejidos sanos y tejidos lesionados al aplicar señales alternas de frecuencia variable, como se demuestra en el estudio sobre las bioimpedancias eléctricas de tejidos sanos y tejidos con tendinitis "Electrical impedance spectroscopy and diagnosis of tendinitis" de varios departamentos de ingeniería médica, patología, medicina física y rehabilitación de Corea del Sur como también el estudio "The dielectric properties of biological tissues" de los autores C. Gabriel, S. Gabriel y E. Corthout del departamento medicina física de King's College, Londres, por lo que a la hora de evaluar el grado de degeneración del tejido, se debe realizar una medición de la bioimpedancia eléctrica con precisión, para ello la medida se debe focalizar únicamente en el tejido afectado y siempre debe existir la misma distancia entre los dos electrodos evitando que interfiera el tejido sano, por este motivo la presente invención se basa en el uso de al menos una aguja bipolar que comprende en una área muy reducida, el bisel, de dos electrodos localizados en el conductor exterior e interior de dicha aguja bipolar, el área del bisel permite focalizar únicamente la zona del tejido lesionado a tratar sin afectar al tejido sano.
El hecho de que el tejido sano no interfiera en la medición de la bioimpedancia eléctrica, permite obtener valores menores de dicha bioimpedancia eléctrica, ya que no se suma la bioimpedancia eléctrica del tejido sano que no se necesita y así evitar aplicar tensiones elevadas para generar la carga eléctrica necesaria para tratar el tejido lesionado diagnosticado. Por ello se dispone de medios para realizar el auto-diagnóstico del grado de degeneración del tejido y posteriormente realizar el cálculo de la carga eléctrica necesaria para el tratamiento por electrólisis, donde dichos medios se basan, mediante al menos una lógica de control en el análisis de la bioimpedancia eléctrica que presenta el tejido al aplicar una señal sinusoidal de frecuencia variable por medio de al menos un generador de tensión alterna que comprende un oscilador que genera una señal de reloj hacia un sintetizador digital directo (DDS) y un conversor D/A para convertir dicha señal digital en analógica; una etapa amplificadora programable encargada de amplificar la señal resultante de la conversión digital/analógico y un adaptador de impedancia para minimizar el error de salida de la etapa amplificadora programable; un conversor l/V encargado de convertir a tensión la corriente que circula por el tejido a diagnosticar. Al aplicar dicha señal sinusoidal proveniente del generador de tensión alterna a través de una aguja bipolar se consigue una actuación más precisa de la zona lesionada del tejido, sin afectar a los tejidos sanos circundantes al dañado, ya que dicha aguja bipolar comprende en el mismo bisel de dos electrodos limitando el tejido a explorar en la área próxima de dicho bisel.
Al aplicar dicha señal sinusoidal a través de la aguja bipolar al tejido para el diagnóstico, se induce una corriente eléctrica que atraviesa el tejido que se encuentra entre los dos electrodos situados en el bisel de la aguja bipolar, donde la intensidad dependerá de la bioimpedancia eléctrica que presente el tejido explorado. La bioimpedancia eléctrica puede variar dependiendo de la frecuencia de excitación, de los distintos tipos de tejido y el estado de éstos. Dicha corriente inducida que circula entre los dos electrodos de la aguja bipolar es medida permitiendo calcular la bioimpedancia eléctrica compleja del tejido explorado y su factor de disipación mediante la ley de Ohm.
Generador: V = V0 * sen(2nft)
Corriente: I = I0 * sen(2nft + y)
Impedancia: Z =— = cR.e + jOm
Factor disipación
La tensión obtenida por medio del conversor l/V es amplificada por una etapa amplificadora programable con adaptador de impedancias y un conversor A/D con filtro pasa bajo para el procesamiento de la señal; a partir de dicha señal procesada se aplica un algoritmo que permite calcular la impedancia compleja y el factor de disipación del tejido diagnosticado donde los resultados son almacenados en al menos una memoria para su posterior comparación con valores obtenidos de una muestra de tejido sano del propio paciente, muestra de control, o con valores obtenidos de varios ensayos clínicos para calcular el grado de degeneración del tejido medido y la carga eléctrica necesaria para el tratamiento por electrólisis para que estimule la regeneración de los tejidos dañados a través de la misma aguja bipolar consiguiendo aplicarlo únicamente a la zona lesionada del tejido del paciente sin afectar a los tejidos sanos circundantes al dañado como se ha descrito.
Se ha previsto disponer de medios para el calibrado del dispositivo para evitar errores a la hora de realizar la lectura de bioimpedancia por medio de un multiplexor controlado desde la lógica de control que permite la selección de realizar el diagnóstico a través de la aguja bipolar o de realizar dicho calibrado a través de al menos una impedancia de calibrado de valor conocido que permite conocer el error de impedancia que existe en el dispositivo, que será compensado durante la medición de la bioimpedancia del tejido explorado.
Se dispone de medios para el tratamiento por electrólisis, seleccionado por medio de un multiplexor desde la lógica de control, en el que se aplica la carga eléctrica calculada para generar la electrólisis focalizada en el tejido afectado sin afectar al tejido sano circundante y evitar la necesidad de aplicar tensiones elevadas, donde dichos medios comprenden en al menos una fuente de corriente continua que aplica la carga eléctrica calculada al tejido lesionado a través de los electrodos, ánodo y cátodo, que se encuentran en la área del bisel de una aguja bipolar, donde dispone de medios para el control de dicha carga eléctrica basados en al menos un amperímetro que junto la lógica de control se encarga de limitar la carga eléctrica entregada y en detectar una fuga de corriente controlando la corriente que circula por cada electrodo, ánodo y cátodo, situados en el bisel de dicha aguja bipolar, de manera que se compara ambas corrientes para determinar si sobrepasan un nivel de umbral de seguridad fijado por la lógica de control y se detenga el tratamiento, y en al menos un voltímetro que junto la lógica de control detecta la diferencia de potencial entre los dos electrodos calculando la impedancia presente entre ambos electrodos durante el tratamiento por electrólisis, de manera que si la impedancia calculada supera unos máximos o mínimos fijados desde la lógica de control se detenga el tratamiento, eliminando las contraindicaciones existentes en pacientes con endoprótesis y osteosíntesis, pacientes con marcapasos o cualquier implante electrónico, pacientes con problemas cardíacos, embarazadas, pacientes con tumores malignos y/o pacientes con tromboflebitis debido a la focalización del tratamiento y al control de posibles corrientes de fugas.
Al utilizar la aguja bipolar y los medios de seguridad anteriormente descritos, los tejidos afectados por la carga eléctrica se encuentran limitados al área próxima del bisel de la aguja bipolar, limitando totalmente dicha carga eléctrica a través del tejido lesionado, sin afectar al tejido sano circundante evitando la necesidad de aplicar tensiones elevadas y eliminando las contraindicaciones existentes en los dispositivos actuales.
Dispone de medios para generar la electro-estimulación focalizada destinada a estimular las fibras nerviosas sensitivas del tejido afectado en el que se aplican desde la lógica de control señales pulsantes bipolares a través de al menos dos agujas bipolares, trabajando éstas de manera unipolar usando el conductor central de cada aguja como electrodo y el conductor exterior como apantallamiento.
Dichas señales pulsantes se generan mediante al menos un generador de corriente continua que genera un patrón de señal de corriente formada por pulsos de igual amplitud y duración, pero desfasados 180e para que el valor medio de dicha señal sea nulo y evitar que se pueda producir fenómenos de electrólisis. También dispone de medios basados en al menos un amperímetro y un voltímetro para el control de dicha señal pulsante basado en la medición de la corriente que circula por cada electrodo y en la detección de una fuga de corriente midiendo la corriente que circula por cada electrodo situado en el conductor central de cada aguja de manera que se compara ambas corrientes para determinar si sobrepasa un nivel de umbral de seguridad fijado por la lógica de control y detenga la estimulación, y también en detectar la diferencia de potencial entre los dos electrodos y así calcular la impedancia presente entre ambos electrodos durante la estimulación, de manera que si la impedancia calculada supera unos máximos o mínimos fijados desde la lógica de control se detenga la estimulación, y así eliminar las contraindicaciones existentes en los pacientes descritos anteriormente. Se ha previsto también la utilización de al menos dos agujas bipolares y/o en al menos dos agujas monopolares aisladas, como puede ser recubrimiento teflonado, para el diagnóstico, tratamiento y electroestimulación. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención se acompaña como parte integrante de dicha descripción, en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado las figuras siguientes:
La figura 1 es el diagrama global de bloques de la invención donde se visualiza:
(1 ) Módulo o lógica de control
(2) Módulo de diagnóstico electrónico
(3) Módulo de tratamiento
(4) Módulo de electro-estimulación
(5) Multiplexor selector diagnostico/tratamiento
(25) Aguja bipolar para diagnóstico/tratamiento
(26) Agujas bipolares para electro-estimulación focalizada
En la figura 2 vista en perfil y sección de una aguja bipolar donde se indica:
(6) sección del bisel de una aguja bipolar
(7 y 8) Electrodos de una aguja bipolar
En la figura 3 se representa el diagrama de bloques del módulo de diagnóstico electrónico en el que se ilustra:
(1 ) Módulo o lógica de control
(9) Generador de tensión alterna (10) Amplificador programable
(1 1 ) Adaptador de impedancias
(12) Multiplexor selector de aguja bipolar o calibración
(13) Impedancia conocida para el calibrado del equipo
(14) Conversor l/V
(15) Amplificador
(16) Conversor A/D
(17) Algoritmo para calcular bioimpedancia eléctrica
(18) Comparador de bioimpedancias
(25) Aguja bipolar para diagnóstico/tratamiento
En la figura 4 se ilustra el diagrama de bloques del módulo de tratamiento electrólisis donde se indica:
(1 ) Módulo o lógica de control
(19) Fuente de corriente continúa
(20) Medidores de intensidad (ánodo y cátodo)
(21 ) Medidor de tensión
(25) Aguja bipolar para diagnostico/tratamiento En la figura 5 se representa el diagrama de bloques del módulo de electro- estimulación en el que se ilustra:
(1 ) Módulo o lógica de control
(22) Fuente de corriente continúa
(23) Medidores de intensidad
(24) Medidor de tensión
(26) Agujas bipolares para electro-estimulación DESCRIPCIÓN DE UN MODO DE REALIZACIÓN PREFERENTE
Se describe a modo de ejemplo una forma de realización preferida del dispositivo de electromedicina destinado al tratamiento de tejidos degenerados del sistema neuromusculoesquelético, siendo independiente del objeto de la invención los materiales empleados en la fabricación del dispositivo, así como los métodos de aplicación y todos los detalles accesorios que puedan presentarse, siempre y cuando no afecten a su esencialidad. La presente invención emplea al menos una aguja bipolar que comprende en una área muy reducida, el bisel (6), de dos electrodos (7 y 8) situados en el conductor exterior e interior de dicha aguja bipolar figura 2, limitados al área del bisel que permite focalizar la zona del tejido lesionado a tratar sin afectar al tejido sano. También el hecho de que el tejido sano no interfiera en la medición de la bioimpedancia eléctrica, permite obtener valores menores de dicha bioimpedancia eléctrica del tejido dañado, ya que no se suma la bioimpedancia eléctrica del tejido sano evitando aplicar tensiones elevadas para generar la carga eléctrica para tratar el tejido lesionado.
Por ello se dispone de medios para realizar el auto-diagnóstico (2) del grado de degeneración del tejido y posteriormente realizar el cálculo de la carga eléctrica necesaria para el tratamiento (3) por electrólisis, donde dichos medios se basan, mediante al menos una lógica de control (1 ) en el análisis de la bioimpedancia eléctrica que presenta el tejido al aplicar una señal sinusoidal de frecuencia variable por medio de al menos un generador de tensión alterna (9) que comprende un oscilador que genera una señal de reloj hacia un sintetizador digital directo (DDS) y un conversor D/A para convertir dicha señal digital en analógica; una etapa amplificadora programable (10) encargada de amplificar la señal resultante de la conversión digital/analógico y un adaptador de impedancia (1 1 ) para minimizar el error de salida de la etapa amplificadora programable; un conversor l/V (14) encargado de convertir a tensión la corriente que circula por el tejido a diagnosticar. Al aplicar dicha señal sinusoidal proveniente del generador de tensión alterna (9) a través de una aguja bipolar (25) se consigue una actuación más precisa de la zona lesionada del tejido, sin afectar a los tejidos sanos circundantes al dañado, ya que dicha aguja bipolar (25) comprende en el mismo bisel (6) de dos electrodos (7 y 8) limitando el tejido a explorar en la área próxima de dicho bisel (6).
Al aplicar dicha señal sinusoidal a través de la aguja bipolar (25) al tejido para el diagnóstico , se induce una corriente eléctrica que atraviesa el tejido que se encuentra entre los dos electrodos (7 y 8) situados en el bisel (6) de la aguja bipolar (25), donde la intensidad dependerá de la bioimpedancia eléctrica que presente el tejido explorado. La bioimpedancia eléctrica puede variar dependiendo de la frecuencia de excitación, de los distintos tipos de tejido y el estado de éstos. Dicha corriente inducida que circula entre los dos electrodos (7 y 8) de la aguja bipolar (25) es medida permitiendo calcular la bioimpedancia eléctrica compleja del tejido explorado y su factor de disipación mediante la ley de Ohm.
Generador: V0 * sen(2nft)
Corriente: ¡o * sen(2nft +
Impedancia: 7 = + jJtn
Factor disipación:
f
La tensión obtenida por medio del conversor l/V (14) es amplificada por una etapa amplificadora programable (15) con adaptador de impedancias y un conversor A/D (16) con filtro pasa bajo para el procesamiento de la señal; a partir de dicha señal procesada se aplica un algoritmo (17) que permite calcular la impedancia compleja y el factor de disipación del tejido diagnosticado donde los resultados son almacenados en al menos una memoria para su posterior comparación (18) con valores obtenidos de una muestra de tejido sano del propio paciente, muestra de control, o con valores obtenidos de varios ensayos clínicos para calcular el grado de degeneración del tejido medido y la carga eléctrica necesaria que determina el módulo de tratamiento (3) por electrólisis para que estimule la regeneración de los tejidos dañados a través de la misma aguja bipolar (25) consiguiendo aplicarlo únicamente a la zona lesionada del tejido del paciente sin afectar a los tejidos sanos circundantes al dañado como se ha descrito.
Se ha previsto disponer de medios para el calibrado del dispositivo para evitar errores a la hora de realizar la lectura de bioimpedancia por medio de un multiplexor (5) controlado desde la lógica de control (1 ) que permite la selección de realizar el diagnóstico a través de la aguja bipolar (25) o de realizar dicho calibrado a través de al menos una impedancia de calibrado (13) de valor conocido que permite conocer el error de impedancia que existe en el dispositivo, que será compensado durante la medición de la bioimpedancia del tejido explorado.
Se dispone de medios para el tratamiento por electrólisis, seleccionado por medio de un multiplexor (5) desde la lógica de control (1 ), en el que se aplica la carga eléctrica calculada para generar la electrólisis focalizada en el tejido afectado sin afectar al tejido sano circundante y evitar la necesidad de aplicar tensiones elevadas, donde dichos medios comprenden en al menos una fuente de corriente continua (19) que aplica la carga eléctrica calculada al tejido lesionado a través de los electrodos (7 y 8), ánodo y cátodo, que se encuentran en la área del bisel (6) de una aguja bipolar (25), donde dispone de medios para el control de dicha carga eléctrica basados en al menos un amperímetro (20) que junto la lógica de control (1 ) se encarga de limitar la carga eléctrica entregada y en detectar una fuga de corriente controlando la corriente que circula por cada electrodo ( 7 y 8), ánodo y cátodo, situados en el bisel (6) de dicha aguja bipolar (25), de manera que se compara ambas corrientes para determinar si sobrepasan un nivel de umbral de seguridad fijado por la lógica de control (1 ) y se detenga el tratamiento (3), y en al menos un voltímetro (21 ) que junto la lógica de control (1 ) detecta la diferencia de potencial entre los dos electrodos (7 y 8) calculando la impedancia presente entre ambos electrodos durante el tratamiento, de manera que si la impedancia calculada supera unos máximos o mínimos fijados desde la lógica de control (1 ) se detenga el tratamiento (3), eliminando las contraindicaciones existentes en pacientes con endoprótesis y osteosíntesis, pacientes con marcapasos o cualquier implante electrónico, pacientes con problemas cardíacos, embarazadas, pacientes con tumores malignos y/o pacientes con tromboflebitis debido a la focalización del tratamiento y al control de posibles corrientes de fugas.
Al utilizar la aguja bipolar (25) y los medios de seguridad anteriormente descritos, los tejidos afectados por la carga eléctrica se encuentran limitados al área próxima del bisel (6) de la aguja bipolar (25), limitando totalmente dicha carga eléctrica a través del tejido lesionado, sin afectar al tejido sano circundante evitando la necesidad de aplicar tensiones elevadas y eliminando las contraindicaciones existentes en los dispositivos actuales. Dispone de medios para generar la electro-estimulación (4) focalizada destinada a estimular las fibras nerviosas sensitivas del tejido afectado en el que se aplican desde la lógica de control (1 ) señales pulsantes bipolares a través de al menos dos agujas bipolares (26), trabajando éstas de manera unipolar usando el conductor central de cada aguja como electrodo y el conductor exterior como apantallamiento.
Dichas señales pulsantes se generan mediante al menos un generador de corriente continua (22) que genera un patrón de señal de corriente formada por pulsos de igual amplitud y duración, pero desfasados 180e para que el valor medio de dicha señal sea nulo y evitar que se pueda producir fenómenos de electrólisis. También dispone de medios basados en al menos un amperímetro (23) y un voltímetro (24) que junto a la lógica de control (1 ) lleva el control de dicha señal pulsante basado en la medición de la corriente que circula por cada electrodo y en la detección de una fuga de corriente midiendo la corriente que circula por cada electrodo situado en el conductor central de cada aguja de manera que se compara ambas corrientes para determinar si sobrepasa un nivel de umbral de seguridad fijado por la lógica de control (1 ) y detenga la electro- estimulación (4), y también en detectar la diferencia de potencial entre los dos electrodos y así calcular la impedancia presente entre ambos electrodos durante la estimulación, de manera que si la impedancia calculada supera unos máximos o mínimos fijados desde la lógica de control (1 ) se detenga la electro-estimulación (4), y así eliminar las contraindicaciones existentes en los pacientes descritos anteriormente.
Se ha previsto también la utilización de al menos dos agujas bipolares y/o en al menos dos agujas monopolares aisladas, como puede ser recubrimiento teflonado, para el diagnóstico, tratamiento y electroestimulación.

Claims

REIVINDICACIONES
1 . Dispositivo para el diagnóstico y regeneración inducida en tejidos mediante electrólisis percutánea terapéutica y electro-estimulación focalizada con aguja bipolar caracterizado por disponer de medios para el auto-diagnóstico focalizado a la zona del tejido lesionado a tratar sin afectar al tejido sano circundante donde dichos medios se basan en el uso de al menos una aguja bipolar que comprende en su bisel dos electrodos situados en el conductor exterior e interior de ésta; mediante una lógica de control se permite aplicar una señal sinusoidal mediante al menos un generador de tensión alterna que comprende un oscilador que genera una señal de reloj para un sintetizador digital directo (DDS) y un conversor D/A; comprende también una etapa amplificadora programable encargada de amplificar la señal resultante de la conversión digital/analógico y un adaptador de impedancia para minimizar el error de salida de la etapa amplificadora programable, así como un conversor l/V encargado de convertir a tensión la corriente que circula por el tejido, dicha tensión es amplificada por una etapa amplificadora programable con adaptador de impedancias, un conversor A/D con filtro pasa bajos para el procesamiento de la señal y medios convencionales como una memoria para el almacenamiento de los datos, que son procesados mediante la lógica de control para generar la dosis de carga eléctrica de la aguja bipolar por medio de al menos un generador de corriente continua, como también dispone de medios para generar la electro-estimulación focalizada, donde dichos medios comprenden al menos un generador de corriente continua que genera una señal pulsante bipolar que se aplica al tejido a través de al menos dos agujas bipolares, donde el conductor central de cada aguja actúa como electrodo y su conductor exterior como apantallamiento; dispone de medios para la detección de fugas de corriente que circula por cada electrodo así como la diferencia de potencial entre éstos y la impedancia mediante al menos un amperímetro y un voltímetro así como de una lógica de control que limita los valores máximos y mínimos.
2. Dispositivo para el diagnóstico y regeneración inducida en tejidos mediante electrólisis percutánea terapéutica y electro-estimulación focalizada con aguja bipolar de acuerdo a la reivindicación 1 caracterizado por disponer de medios basados en la utilización de al menos una aguja bipolar y en al menos dos agujas monopolares aisladas, como puede ser el recubrimiento teflonado.
PCT/ES2016/070061 2015-02-17 2016-02-03 Dispositivo para el diagnóstico y regeneración inducida en tejidos mediante electrolisis percutánea terapéutica y electro-estimulación focalizada con aguja bipolar WO2016131999A1 (es)

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CA2976178A CA2976178C (en) 2015-02-17 2016-02-03 Device for diagnosis and induced regeneration in tissues by means of therapeutic percutaneous electrolysis and electro-stimulation targeted via bipolar needle
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AU2016221584A AU2016221584B2 (en) 2015-02-17 2016-02-03 Device for the diagnosis and regeneration induced in tissues by means of therapeutic percutaneous electrolysis and focused electro-stimulation with a bipolar needle
EP16751965.1A EP3287072B1 (en) 2015-02-17 2016-02-03 Device for the diagnosis and regeneration induced in tissues by means of therapeutic percutaneous electrolysis and focused electro-stimulation with a bipolar needle
US15/551,147 US10624576B2 (en) 2015-02-17 2016-02-03 Device for diagnosis and induced regeneration in tissues by means of therapeutic percutaneous electrolysis and electro-stimulation targeted via bipolar needle
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES1247869Y (es) 2020-04-15 2020-09-04 Nv Gymna Uniphy Dispositivo de electroterapia perfeccionado

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1530171A1 (ru) * 1985-11-28 1989-12-23 Уфимский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе Устройство дл измерени электропроводности выделений участков кожи
RU2161307C1 (ru) * 1999-06-22 2000-12-27 Рогачевский Дмитрий Вадимович Способ определения жизнеспособности мышечной ткани при синдроме позиционного сдавливания
RU2229904C2 (ru) * 2002-07-02 2004-06-10 Борсуков Алексей Васильевич Способ лечения метастазов в печени
US20060111705A1 (en) * 2004-11-19 2006-05-25 Soring Gmbh Device for destruction of tumor tissue
US20080027508A1 (en) * 2006-07-31 2008-01-31 Jus-Jas Llc Bipolar Stimulation/Recording Device With Widely Spaced Electrodes
US7725193B1 (en) * 2005-09-09 2010-05-25 Jus-Jas Llc Intramuscular stimulation therapy using surface-applied localized electrical stimulation
US20120061257A1 (en) * 2010-09-14 2012-03-15 University Of Southern California Concentric bipolar electrochemical impedance spectroscopy to assess vascular oxidative stress

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6058938A (en) * 1998-01-23 2000-05-09 Medelec Limited Intramuscular stimulation therapy using localized electrical stimulation
RU2268644C2 (ru) * 2001-08-23 2006-01-27 Воронежский институт высоких технологий Способ измерения электрокожного сопротивления точек акупунктуры, устройство для осуществления способа и их варианты
RU2240841C1 (ru) * 2003-04-16 2004-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И.Мечникова Электроалгезиметр
RU2269924C2 (ru) * 2003-04-16 2006-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И. Мечникова Способ определения функционального состояния больных
US7283866B2 (en) * 2004-05-18 2007-10-16 Hatch Ltd Needle having multiple electrodes
US8353906B2 (en) 2005-08-01 2013-01-15 Ceramatec, Inc. Electrochemical probe and method for in situ treatment of a tissue
US9630003B2 (en) 2006-06-15 2017-04-25 Htk Enterprises, Inc. Non-invasive neuro stimulation system
AU2009205643B2 (en) 2008-01-17 2014-05-29 Genetronics, Inc. Variable current density single needle electroporation system and method
WO2011136409A1 (ko) * 2010-04-28 2011-11-03 주식회사 엠아이텍 생체와 자극전극 사이의 계면 임피던스 측정 장치
US10631912B2 (en) * 2010-04-30 2020-04-28 Medtronic Xomed, Inc. Interface module for use with nerve monitoring and electrosurgery
CN102357035A (zh) * 2011-10-12 2012-02-22 中国人民解放军第四军医大学 一种配戴式多模式生物电阻抗频谱测量装置
CN102551714A (zh) * 2012-02-21 2012-07-11 大连理工大学 动脉内皮功能的电阻抗检测装置及方法
US20140052216A1 (en) 2012-08-15 2014-02-20 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Methods for promoting wound healing
JP6300208B2 (ja) 2012-10-05 2018-03-28 大学共同利用機関法人自然科学研究機構 脳における電気的活動取得装置及びその利用
CN102973267B (zh) * 2012-11-07 2016-01-20 初善仪有限公司 利用多种测量技术识别组织类别的装置
EP3068925B1 (en) * 2013-11-14 2022-01-05 RM2 Technology LLC Systems, and apparatuses for delivery of electrolysis products

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1530171A1 (ru) * 1985-11-28 1989-12-23 Уфимский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе Устройство дл измерени электропроводности выделений участков кожи
RU2161307C1 (ru) * 1999-06-22 2000-12-27 Рогачевский Дмитрий Вадимович Способ определения жизнеспособности мышечной ткани при синдроме позиционного сдавливания
RU2229904C2 (ru) * 2002-07-02 2004-06-10 Борсуков Алексей Васильевич Способ лечения метастазов в печени
US20060111705A1 (en) * 2004-11-19 2006-05-25 Soring Gmbh Device for destruction of tumor tissue
US7725193B1 (en) * 2005-09-09 2010-05-25 Jus-Jas Llc Intramuscular stimulation therapy using surface-applied localized electrical stimulation
US20080027508A1 (en) * 2006-07-31 2008-01-31 Jus-Jas Llc Bipolar Stimulation/Recording Device With Widely Spaced Electrodes
US20120061257A1 (en) * 2010-09-14 2012-03-15 University Of Southern California Concentric bipolar electrochemical impedance spectroscopy to assess vascular oxidative stress

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
STEIN T. ET AL.: "Interstitial Thermotherapy with Bipolar RF-applicators-computer aided Therapy Control and Monitoring", PROCEEDINGS OF THE SPIE - THE INTERNATIONAL SOCIETY FOR OPTICAL ENGINEERING- 1999- SPIE - USAVOL, vol. 3565, 1999, pages 4 - 17 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019243639A1 (es) 2018-06-18 2019-12-26 Fernandez Gibello Alejandro Aguja protegida y de alta visibilidad ecográfica para realizar técnicas de electrólisis o neuromodulación percutánea ecoguiada

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