ES2333357T3 - Aparato para proporcionar un efecto de calentamiento o de enfriamiento. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo configurado para proporcionar un efecto de calentamiento y de enfriamiento a una zona de un humano o animal, comprendiendo dicho dispositivo: al menos un módulo termoeléctrico capaz de generar calor; y siendo también capaz dicho módulo termoeléctrico de proporcionar un efecto de enfriamiento; al menos un material conductor sólido en contacto con dicho módulo termoeléctrico, en el que dicho material conductor es capaz de colocarse en contacto con dicha zona de dicho humano o animal y está configurado para transmitir dicho efecto de calentamiento y de enfriamiento generado por dicho módulo termoeléctrico a dicho humano o animal; un saco expansible, comprendiendo dicho saco una pluralidad de compartimentos, siendo dicho saco capaz de generar una fuerza compresora a dicha zona de dicho humano o animal; medios para asegurar dicho material conductor y dicho saco expansible en contacto con dicha zona de dicho humano o animal; en el que dicha pluralidad de compartimentos son cada uno independientemente controlable de manera que la presión en un compartimento puede estar configurada para ser diferente a la presión en otro de dichos compartimentos; y el dispositivo comprende además unos medios de control para regular la cantidad de fluido introducido en dicho saco para proporcionar una acción de masaje a dicho humano o animal.
Description
Aparato para proporcionar un efecto de
calentamiento o de enfriamiento.
La presente invención se refiere a un
dispositivo configurado para proporcionar un efecto de calentamiento
y de enfriamiento a un humano o animal y, en particular, aunque no
de manera exclusiva, a un dispositivo para tratar un miembro o
articulación lesionado de un humano o de un animal.
El tratamiento recomendado para esguinces,
torceduras o heridas por impacto en articulaciones, ligamentos,
tendones y músculos implica el enfriamiento de la zona herida. Una
de las maneras más primitivas de tratamiento de estas heridas
consiste en la aplicación de una bolsa de hielo o de una materia
congelada aplicada directamente en la parte del cuerpo afectada.
Para ayudar al proceso natural de curación
también se puede aplicar compresión en la zona herida además de
alternar entre calor y frío.
Se han propuesto una serie de dispositivos en la
técnica dirigidos al tratamiento de articulaciones heridas y
similares.
La patente GB2202447 describe un aparato para
enfriar un miembro de un animal que comprende un módulo
termoeléctrico que funciona según el principio de Peltier. El
módulo termoeléctrico se asegura al miembro herido para enfriarlo
en una primera superficie con un disipador térmico colocado en una
segunda superficie. El módulo termoeléctrico se alimenta de una
fuente de energía colocada a distancia.
La patente US5.800.490 describe un dispositivo
de calentamiento y de enfriamiento modular ligero configurado para
el tratamiento de partes del cuerpo de un humano o de un animal
heridas. El dispositivo comprende una banda para colocarla
alrededor de un miembro que tiene medios de montaje formados dentro
de la banda configurados para albergar una pluralidad de elementos
Peltier. Cada elemento Peltier se sitúa entre dos placas de cobre
conductoras con un ventilador disipador térmico colocado adyacente a
una cara. El elemento Peltier proporciona un efecto de
calentamiento o de enfriamiento a la zona herida a través de un
paquete de gel obturado colocado entre la placa de cobre conductora
y la piel del humano o animal. Un paquete de baterías, que alimenta
el conjunto Peltier, puede colocarse en la banda o a
distancia.
La patente US6.023.932 describe un dispositivo
de enfriamiento localmente móvil para un animal o humano configurado
para calmar el dolor y la inflamación de articulaciones, músculos,
tendones y similares. El dispositivo comprende una unidad
termoeléctrica que posee un lado frío y un lado templado, una fuente
de CC conectada a la unidad termoeléctrica y un disipador térmico
montado en el lado templado de la unidad. Se provee una banda para
asegurar el dispositivo al humano o animal. Se provee un material
acolchado en la cara de enfriamiento de la unidad para colocarlo
contra la piel del animal o humano.
La patente US4.470.263 describe una pluralidad
de células Peltier unidas a una prenda con la superficie fría de la
célula Peltier en contacto térmico con la piel del paciente a través
de capas colocadas en medio de un tejido metalizado colocadas y una
capa de goma espuma. Unos tubos colocados adyacentes a la célula
Peltier ayudan en la transmisión de calor lejos de la persona a
través de la célula Peltier.
La patente WO 00/40186 describe un dispositivo
para tratar la zona temporomandibular y maxilomandibular de un
paciente con una terapia criotérmica y/o por compresión. El
dispositivo, con forma de pañuelo de cabeza, comprende un
componente de calentamiento que posee una pluralidad de elementos de
calentamiento individuales y una capa hinchable que contiene una
pluralidad de sacos capaces de hincharse por medio de un fluido de
inflado configurado para moverse libremente entre los sacos. Una
pluralidad de placas duras, albergadas dentro de una capa de
tejido, está configurada para resistir al ensanchamiento de la capa
hinchable cuando se hincha.
Mientras que estos dispositivos terapéuticos de
la técnica anterior constituyen ventajas sobre aparatos de
tratamiento más convencionales y primitivos, tal y como paquetes de
tratamiento con gel y similares, los inventores han identificado un
número de desventajas.
En particular, el área de contacto de los
módulos termoeléctricos con la zona de piel del paciente se limita
aproximadamente al área de superficie de cada dispositivo Peltier.
Además, la forma y la fuerza de compresión que proporcionan los
dispositivos conocidos están limitadas y puede ser difícil
aplicarlos correctamente, implicando por ejemplo el ajuste y
reajuste de bandas de unión.
Por consiguiente, lo que se necesita es un
dispositivo configurado para tratar una zona dañada de un humano o
animal que resuelva las desventajas citadas anteriormente.
Los inventores proporcionan un dispositivo
configurado para tratar un miembro o una parte del cuerpo de un
humano o animal proporcionando un efecto de calentamiento y/o
enfriamiento además de una fuerza compresora. Los inventores han
observado que para tratar articulaciones heridas y similares de la
manera más efectiva posible, la aplicación de calor o la
eliminación de calor (efecto de enfriamiento) debería expandirse por
un área de superficie lo más grande posible de la articulación que
se ha de tratar. Para conseguir esto, la presente invención utiliza
un material térmicamente conductor en contacto con al menos un
módulo termoeléctrico. En consecuencia, el calor generado en una
superficie del módulo termoeléctrico se conduce y distribuye por el
área de superficie del material conductor. De manera similar, cuando
el módulo termoeléctrico está funcionando de manera que proporciona
un efecto de enfriamiento, en el cual el calor sale de una cara del
módulo termoeléctrico y se disipa a través del disipador térmico en
una cara adyacente, el efecto de enfriamiento que resulta de esto
se propaga a lo largo del área de la superficie del material
conductor. Por consiguiente, la presente invención está configurada
para proporcionar un efecto de calentamiento o de enfriamiento en un
área de superficie considerablemente más grande que los
dispositivos similares que se encuentran en la técnica actual.
Una ventaja adicional con el uso de un material
conductor que comprende un área de superficie de al menos el doble
del tamaño de la cara de calentamiento o de enfriamiento del módulo
termoeléctrico consiste en el control aumentado de la regulación de
la temperatura en la parte del cuerpo afectada debido a la mayor
masa conductora térmica. Esto es a diferencia de los dispositivos
de calentamiento de la técnica anterior que usan uno o más
dispositivos termoeléctricos para proporcionar un efecto de
calentamiento o de enfriamiento directamente sobre la piel o a
través de un material conductor de un área de superficie comparable
a la cara activa de un módulo termoeléctrico. En consecuencia, se
evita la necesidad de un aparato sofisticado de control de
temperatura.
Según implementaciones efectivas de la presente
invención, el material térmicamente conductor puede conformarse con
anterioridad y/o puede ser configurable para conformarse de manera
que corresponda al contorno de una parte específica del cuerpo de
un humano o de un animal y en particular una articulación móvil. Ya
que la cara activa de un módulo termoeléctrico, que funciona según
el principio Peltier, es generalmente planar, el módulo
termoeléctrico no precisa necesariamente localizarse directamente en
la zona herida, por lo que su efecto de calentamiento o de
enfriamiento puede conducirse a una zona o zonas del material
conductor que están conformadas y configuradas para contactar con
la parte o zona del cuerpo afectada.
En particular, el módulo termoeléctrico puede
estar aislado de la piel de manera que se evita que el humano o
animal se exponga a temperaturas de funcionamiento excesivamente
altas o bajas.
La presente invención puede comprender una
pluralidad de piezas separadas de material conductor interconectadas
a través de una o de una pluralidad de juntas móviles. De manera
alternativa, las piezas separadas de material conductor pueden
estar conectadas las unas con las otras de manera fija para formar
un material conductor de estructura fija que comprende una
pluralidad de piezas individuales interconectadas. Normalmente, las
piezas pueden estar clavadas con tachuelas, soldadas, grapadas,
atornilladas, pegadas, remachadas o encajadas unas a otras.
Con el fin de proporcionar una fuerza compresora
a la parte del cuerpo afectada de la presente invención comprende
un saco expansible en el cual un fluido introducido en el saco
colocado contra o alrededor del área afectada sirve para
proporcionar una fuerza compresora. Además, por medio de la
regulación del flujo de fluido en el saco y/o el control de la
cantidad de fluido extraído del saco, la presente invención está
configurada para proporcionar un efecto masaje en la parte
afectada.
Según un primer aspecto de la presente invención
se proporciona un dispositivo configurado para proporcionar un
efecto de calentamiento y de enfriamiento a una zona de un humano o
animal, comprendiendo dicho dispositivo: al menos un módulo
termoeléctrico capaz de generar calor y siendo dicho módulo
termoeléctrico también capaz de proporcionar un efecto de
enfriamiento; al menos un material conductor sólido en contacto con
dicho módulo termoeléctrico, en el que dicho material conductor es
capaz de colocarse en contacto con dicha zona de dicho humano o
animal y está configurado para transmitir dicho efecto de
calentamiento y de enfriamiento generado por dicho módulo
termoeléctrico a dicho humano o animal; al menos un saco expansible,
comprendiendo dicho saco una pluralidad de compartimentos, siendo
dicho saco capaz de generar una fuerza compresora a dicha zona de
dicho humano o animal; y medios para asegurar tanto dicho material
conductor como dicho saco expansible el contacto con dicha zona de
dicho humano o animal, caracterizado además por comprender que dicha
pluralidad de compartimentos están separados los unos de los otros
y son independientemente controlables de tal modo que la presión en
un compartimento puede estar configurada para ser diferente a la
presión en otro de dichos compartimentos.
El dispositivo comprende además unos medios de
control configurados para controlar el efecto de calentamiento y de
enfriamiento proporcionado por el módulo termoeléctrico además del
control y la regulación del flujo de fluido dentro y/o fuera del
saco expansible. Los medios de control pueden estar colocados a
distancia del módulo termoeléctrico y/o de los medios para asegurar
el material conductor a la zona afectada. Los medios de control
pueden comprender cualquier aparato de control conocido que se
encuentra en la técnica actual incluyendo paneles de circuitos
convencionales y similares para permitir a un usuario ajustar y
controlar la temperatura de funcionamiento que procede del módulo
termoeléctrico.
El saco expansible se puede configurar para
utilizarse con cualquier fluido, en particular un fluido criogénico,
un líquido, un gel, un gas que es en particular aire. El saco
expansible, capaz de expandirse por medio del fluido, puede
comprender una única cámara para fluido interna o puede estar
dividido en una pluralidad de canales o una red o compartimentos en
una comunicación fluida los unos con los otros. En consecuencia, al
dividir la cámara para fluido interna del saco expansible en una
pluralidad de compartimentos separados, el saco expansible puede
estar configurado para proporcionar una fuerza compresora no
uniforme a través de su área de superficie colocada en oposición a
la piel del humano o animal. Es decir, la presión del fluido dentro
de los canales o compartimentos internos puede estar regulada y
controlada de manera independiente, por medio de lo cual la presión
en un compartimento puede ser diferente de la presión en un segundo
compartimento. En consecuencia, los canales o compartimentos pueden
estar aislados los unos de los otros, controlándose la presión
interna de los mismos de manera independiente. El dispositivo de la
presente invención está configurado además para proporcionar
simultáneamente una pluralidad de fuerzas de compresión a la parte
del cuerpo afectada, siendo las fuerzas compresoras de diferentes
magnitudes tal y como se deseen.
Los medios de control para regular la cantidad
de fluido introducido en dicho saco pueden proporcionar una acción
de masaje a dicho humano o animal.
De manera opcional, el dispositivo puede
comprender adicionalmente una cámara de aire capaz de albergar un
líquido conductor, estando colocada la cámara de aire en el módulo
termoeléctrico y/o el material conductor configurada para conducir
el efecto de calentamiento o de enfriamiento del material conductor
y/o del módulo termoeléctrico a la piel del humano o animal. Al
igual que el saco expansible, la cámara de aire puede comprender
una única cámara interna o puede estar dividida en una pluralidad de
canales o red de compartimentos en comunicación fluida los unos con
los otros.
El módulo termoeléctrico puede ser un módulo
Peltier que comprende medios para disipar el calor colocados en una
cara del módulo configurado para disipar el calor extraído de una
cara de enfriamiento. Los medios para asegurar el material
conductor y el saco expansible al humano o animal pueden estar
formados por bandas o envoltorios, en particular un envoltorio
elástico que comprende un medio de cierre apropiado tal como un
cierre de tipo gancho o presilla.
Para que un usuario observe y seleccione la
temperatura de funcionamiento del módulo termoeléctrico, se puede
colocar un sensor de temperatura en el módulo termoeléctrico y/o una
selección de zonas del material conductor. El sensor de temperatura
puede estar conectado a un medio de visualización de la temperatura
apropiado configurado para indicar la temperatura en funcionamiento
y/o la temperatura preseleccionada del módulo termoeléctrico. En
consecuencia, los medios de control pueden comprender uno o más
termostatos configurados para regular la temperatura de
funcionamiento del módulo termoeléctrico en respuesta al resultado
del sensor de temperatura.
Una proporción del área de superficie del
material conductor capaz de colocarse en contacto con la parte del
cuerpo del humano o animal respecto al área de superficie de la cara
activa (cara de calentamiento o de enfriamiento) del módulo
termoeléctrico se sitúa dentro del intervalo
2-15:1.
El material conductor puede comprender al menos
dos piezas separadas de materiales conductores unidas y móviles la
una con respecto a la otra. De manera opcional, la presente
invención puede comprender cualquier número de una pluralidad de
piezas separadas de material conductor unidas de manera móvil. Las
piezas de material conductor pueden montarse de manera pivotante,
deslizante, desmontable, remachadas, con pernos o bisagras para
formar una junta móvil.
Preferiblemente, la al menos una pieza de
material conductor comprende una o una pluralidad de zonas dobladas
o curvadas.
Preferentemente, el material conductor comprende
un grosor no uniforme.
Preferiblemente, el material conductor está
cubierto por un material aislante sobre una o más caras no
configurado para el contacto con la piel de un humano o animal. El
material aislante está configurado para aislar térmicamente y
favorecer el efecto de calentamiento o de enfriamiento proporcionado
por el material conductor. De manera opcional, el material
conductor puede estar recubierto o cubierto por un material textil,
espuma o polímero.
De manera alternativa, el material conductor
puede comprender una malla o red metálica.
Para una mejor comprensión de la invención y
para mostrar como se puede llevar a cabo la misma, se describirán a
continuación solamente a título de ejemplo modos de realización,
procedimientos y procesos específicos según la presente invención
con referencia a los dibujos anejos en los cuales:
la fig. 1 ilustra el dispositivo de
calentamiento y de enfriamiento según una específica implementación
de la presente invención envuelto alrededor de un brazo de una
persona;
la fig. 2 ilustra en sección transversal una
vista en alzado lateral del módulo termoeléctrico y asociado a
componentes adicionales del dispositivo de calentamiento y de
enfriamiento;
la fig. 3 ilustra una vista en perspectiva y en
explosión ordenada del dispositivo de calentamiento y de
enfriamiento en el que un material conductor está dividido en dos
piezas unidas por medio de una junta móvil;
la fig. 4 ilustra una vista en perspectiva del
dispositivo de calentamiento y de enfriamiento que comprende además
un saco expansible colocado alrededor del material conductor;
la fig. 5 es una sección transversal de una
vista en alzado lateral de las capas seleccionadas del dispositivo
de calentamiento y de enfriamiento;
la fig. 6 es una sección transversal de una
vista en planta del saco expansible que comprende una red de canales
internos;
la fig. 7 ilustra el dispositivo de
calentamiento y de enfriamiento conectada a unos medios de control
apropiados según una implementación específica de la presente
invención;
la fig. 8 ilustra esquemáticamente una selección
de componentes del dispositivo de calentamiento y de enfriamiento
según una implementación específica de la presente invención.
A continuación se describirá a título de ejemplo
un modo específico previsto por los inventores. En la siguiente
descripción se presentan numerosos detalles específicos para
proporcionar una comprensión exhaustiva. Será evidente sin embargo,
a un experto en la materia, que la presente invención puede
ejecutarse sin limitación en lo que respecta a estos detalles
específicos. En otras ocasiones, no se han descrito en detalle
procedimientos y estructuras conocidas con el fin de no hacer
confusa la descripción innecesariamente.
Se proporciona un dispositivo configurado para
generar calor o proporcionar un efecto de enfriamiento a una zona o
parte del cuerpo de un humano o animal. Los inventores utilizan al
menos un módulo termoeléctrico convencional y conocido que funciona
según el principio Peltier. La presente invención se adapta
particularmente para el tratamiento de esguinces, torceduras o
heridas de impacto en articulaciones, ligamentos, tendones y
músculos donde el tratamiento recomendado implica la aplicación
local de calor y frío y/o la alternancia entre ciclos de calor y de
frío. La efectividad del dispositivo, que utiliza al menos una
célula Peltier, se ve favorecida significativamente por el uso de
al menos un material térmicamente conductor colocado en medio de y
en contacto térmico con el al menos un módulo termoeléctrico y la
piel de un paciente. En consecuencia, el efecto de calentamiento o
de enfriamiento generado por el módulo termoeléctrico se conduce o
traslada por medio del material conductor a un área de piel en
contacto con el material.
Además, la presente invención comprende al menos
un saco expansible para colocarse alrededor del material conductor
de tal manera que, por medio de la introducción de un fluido en el
saco, se puede aplicar una fuerza compresora en la parte o zona del
cuerpo que se ha de tratar.
La figura 1 ilustra una vista en perspectiva de
un dispositivo 100 envuelto alrededor del brazo de una persona 101.
El dispositivo comprende un componente 103 configurado para generar
calor o proporcionar un efecto de enfriamiento en una zona de
contacto del paciente.
Según la implementación específica de la
presente invención, el componente 103 comprende al menos una célula
Peltier conocida que incorpora zonas de un semiconductor de tipo n y
zonas de un semiconductor de tipo p. Al aplicar corriente a la
célula Peltier, la célula está configurada para proporcionar un
efecto de calentamiento o un efecto de enfriamiento en una
superficie activa según el principio Peltier. Las típicas células
Peltier comprenden un área de superficie activa de aproximadamente
6 a 6,5 cm^{2}. Para aumentar esta área de superficie activa se
coloca un material conductor en contacto con la cara activa.
El dispositivo comprende además unos medios para
proporcionar una fuerza compresora a la zona que se ha de tratar
para favorecer el efecto terapéutico. Tal y como se ilustra aquí en
la figura 1, una parte del módulo termoeléctrico, el material
conductor y los medios para proporcionar un fuerza compresora puede
albergarse dentro de la banda 102 configurada para asegurarse
alrededor de la articulación o zona herida.
La figura 2 ilustra en sección transversal una
vista en alzado lateral de una parte de la presente invención y la
figura 3 ilustra aquí una vista en perspectiva y en explosión
ordenada de componentes seleccionados de la presente invención. Una
parte principal del cuerpo 204 designada para funcionar como un
disipador térmico se encuentra entre un ventilador de disipación de
calor 200 y la célula Peltier termoeléctrica 206. El disipador
térmico puede comprender un material metálico apropiado y posee una
pluralidad de canales 205 que se extienden por una zona superior
para ayudar en la disipación del calor de la célula Peltier 206. El
medio de disipación del calor 200 comprende una carcasa que
comprende una pluralidad de respiraderos o aletas de transmisión de
calor 203. Un ventilador montado de manera giratoria se alberga
dentro del medio 200 en el cual una pluralidad de aspas de
ventilador 201 se extienden radialmente desde un eje central 202.
Un material 207 se localiza alrededor de la periferia de la célula
Peltier configurado para ayudar a mantener el gradiente térmico
entre la superficie activa de la célula Peltier 211 y una cara
adyacente 212. Un material conductor 209 está colocado en contacto
térmico con la cara activa 211 de la célula Peltier. Un material no
conductor 210 se coloca en contacto térmico con el material
conductor 209 en una zona opuesta a la cara activa 211 de la célula
Peltier.
La célula Peltier está conectada a una fuente de
energía eléctrica por medio del uso de cables convencionales. En
funcionamiento, el calor se puede eliminar o absorber en la cara
activa 211 dependiendo de la dirección del flujo de corriente. Por
ejemplo y en un modo de funcionamiento de enfriamiento la corriente
CC pasa de un tipo n a un tipo p del material semiconductor
causando una disminución de la temperatura en la unión fría, que
tiene como resultado la absorción del calor del medio ambiente en
contacto con la cara activa 211. Se lleva el calor a través de la
célula Peltier por medio del transporte de electrones y se libera en
la cara adyacente 212. La cantidad de calor es proporcional a la
corriente aplicada y el número de uniones p-n
conectadas electrónicamente en serie. El calor transmitido a la
cara 212 lo absorbe el disipador térmico 204 y posteriormente se
disipa por medio de la acción de las aspas de ventilador giratorias
201.
Al invertir el flujo de corriente, el transporte
de electrones por las uniones p-n se invierte de tal
manera que la cara activa 211 se calienta, por lo que este calor se
transmite al medio ambiente en contacto térmico con esta cara
activa.
La presente invención utiliza al menos una pieza
de material conductor 209 en contacto térmico con la cara activa
211 de la célula Peltier 206. En consecuencia, cuando funciona en un
modo de calentamiento, la energía térmica se transmite al material
conductor y posteriormente a la piel de un paciente en contacto con
el material. Cuando funciona en un modo de enfriamiento, la energía
térmica procede del material conductor por medio de la célula
Peltier 206 a través de la cara activa 211.
La presente invención utiliza un material
conductor que comprende un área de superficie mayor que la cara
activa 211 de la célula Peltier. El material conductor puede estar
formado por un material laminado de grosor uniforme o no uniforme,
siendo en particular una lámina de cobre metálico.
Según otras específicas implementaciones de la
presente invención, el material conductor puede ser una malla
metálica, una red metálica o similares configuradas para permitir la
conducción térmica.
El tratamiento terapéutico de la articulación o
zona herida es más eficaz cuando se somete considerablemente toda
la zona al calentamiento y enfriamiento tópico. En consecuencia, el
material conductor puede comprender uno o una pluralidad de zonas
dobladas o curvadas 300, 303, 304 configuradas para ajustarse a la
curvatura y contornos de la parte del cuerpo.
El material conductor está dividido en dos
piezas 209, 305 unidas para formar una junta móvil 301 por adecuados
medios de rotación 302. Por ejemplo, cuando se asegura a una zona
del brazo de un humano, la junta 301 puede realizar un movimiento
sincronizado con la articulación del codo del brazo.
Según otras específicas implementaciones de la
presente invención el material conductor laminado puede comprender
una pluralidad de juntas móviles en las cuales se montan las piezas
de manera deslizante y/o desmontable.
Según ejecuciones específicas de la presente
invención el material conductor 209 puede estar colocado
permanentemente o de manera extraíble en contacto con la célula
Peltier, por medio de lo cual cuando el material conductor se une
de manera extraíble, el dispositivo puede configurarse para el uso
independiente con cualquiera de una pluralidad de diferentes piezas
de material conductor configuradas y conformadas específicamente
para colocarse en contacto con diferentes zonas de un cuerpo de un
humano o animal, por ejemplo una articulación del codo, un cuello,
un tobillo, una rodilla o la parte inferior de la espalda. Además,
se puede proporcionar una cubierta o medio de
localización/recepción adyacente a la cara activa de la célula
Peltier configurada para recibir y asegurar de manera reversible el
material conductor en posición, en la célula Peltier.
El material conductor 209, 305 puede conformarse
con anterioridad con una pluralidad de zonas dobladas y curvadas
y/o puede tener un grosor apropiado para permitir a un usuario
manipular el material laminado en la forma deseada para
corresponder de manera más adecuada a los contornos de una
articulación o zona herida. En particular, donde el material
conductor tiene un grosor no uniforme, algunas zonas más finas del
material pueden permitir la manipulación por parte de un usuario
mientras que zonas más gruesas pueden estar configuradas para
retener una forma y configuración conformada con anterioridad.
La figura 4 ilustra una vista en perspectiva del
dispositivo de la figura 3 que comprende un saco expansible 400
colocado sobre y alrededor del material conductor 209, 305. Una
banda o soporte apropiado 401 conectado a o colocado sobre y
alrededor del saco expansible está configurado para asegurar el
dispositivo en posición. Una válvula 403 permite la comunicación
entre el saco expansible 400 y el tubo 402 que permite que un fluido
de expansión se introduzca y salga del saco 400. El saco expansible
400 está configurado para el almacenamiento temporal de un fluido de
expansión, en particular aire.
Cuando el saco expansible 400 se asegura en
posición alrededor de la zona de tratamiento del paciente tal y
como se ilustra en la figura 1 cualquier expansión del saco 400
tendrá como resultado un ceñimiento correspondiente de la banda 102
y/o 401, proporcionando de este modo una fuerza compresora a la zona
herida. Además, por medio del control del flujo de fluido dentro y
fuera del saco expansible, se puede lograr un efecto masaje de
manera que se favorece el efecto terapéutico de la presente
invención.
La figura 5 ilustra una sección transversal de
una vista en alzado lateral del dispositivo según una ejecución
específica de la invención ligeramente modificada. El dispositivo
comprende una capa exterior 500 que se corresponde con la capa
exterior de la banda 102 configurada para recubrir la célula
termoeléctrica, el material conductor y el saco expansible. El saco
expansible 400 albergado por la capa exterior 500 comprende una
única cámara interna 501 configurada para el almacenamiento
temporal del fluido de expansión. Una capa térmicamente aislante
502 está entre el saco expansible y el material conductor 209. El
material aislante 502 está provisto en una o más caras exteriores
del material conductor, no estando en contacto estas caras
exteriores con la piel del paciente. El material térmicamente
aislante puede estar provisto en una parte o en toda la superficie
exterior del material conductor 209, 305. El material térmicamente
aislante 502 comprende materiales aislantes conocidos que incluyen
cerámica, espuma, materiales con base de polímero y cualquier
compuesto aislante orgánico e inorgánico. En consecuencia, se logra
una estabilidad térmica del material conductor mejorada además de un
aumento y disminución respectivos en las temperaturas más altas y
más bajas que se pueden obtener por medio del revestimiento de
zonas seleccionadas del material conductor con el material aislante
502. Una cámara de aire 503 se coloca adyacente al material
conductor 209. La cámara de aire 503 contiene un fluido térmicamente
conductor, en particular un gel, colocado entre la piel de un
paciente y el material conductor 209. La presencia del fluido
conductor dentro de la cámara de aire sirve para aumentar el
contacto térmico entre la piel y el material conductor 209
particularmente allí donde la zona de tratamiento comprende un
contorneado y ondulaciones de la superficie significativas, cuya
selección de zonas no puede entrar en contacto de otra manera con la
placa conductora 209, 305.
Los diferentes componentes del dispositivo de
calentamiento y de enfriamiento están aislados por medio de una
capa interior 504, siendo de manera opcional una capa de tejido
similar a la capa exterior 500. Las capas 500, 504 proporcionan
apoyo estructural y medios para albergar y retener los diferentes
componentes en posición.
La figura 6 es una sección transversal de una
vista en planta de una versión ligeramente modificada del saco
expansible 400 que comprende una red de pasadizos internos que están
definidos por una pluralidad de paredes interiores 600, 601. Se
puede lograr una expansión del saco 400 sustancialmente uniforme
utilizando una red de pasadizos internos por medio de los cuales se
evita la falta de uniformidad o el ensanchamiento del saco ya que
el fluido se distribuye igualmente entre las paredes internas 600,
601.
En referencia a la figura 7 se ilustra una vista
en perspectiva del dispositivo de calentamiento y de enfriamiento
de la figura 1 en la que una parte de la manga exterior 102 se
muestra seccionada para que se vea el material conductor 700. Una
zona del material conductor se conecta con el módulo termoeléctrico
103. El material conductor 700 está formado por una pluralidad de
dedos 713 que se expande desde un parte central 713. Los dedos 713
están configurados para envolver una parte del brazo 101 en la zona
de la articulación del codo. Una sección cortada 701 está prevista
para permitir a la articulación del codo que se mueva libremente
mientras que permite que se mantenga el contacto entre el material
conductor y la piel del brazo.
El medio de control 703 se coloca a distancia
del módulo termoeléctrico 103 y/o de la banda 102. Según otras
ejecuciones específicas de la presente invención, el medio de
control 703 puede montarse en el módulo termoeléctrico 103 y/o la
banda 102.
La figura 8 ilustra esquemáticamente una
selección de componentes de la presente invención. Los medios 702
permiten la comunicación entre el medio de control 703 y los
diferentes componentes de la presente invención, incluyendo el
módulo termoeléctrico 206, la fuente de energía 800, el sensor de
temperatura 801, la válvula de control de flujo 802, la válvula de
escape 803, el temporizador 804 y el ventilador 200. Los medios 702
pueden comprender cables eléctricos convencionales y/o tubos de
alimentación de fluido conectados al saco expansible 400.
Según otras implementaciones específicas de la
presente invención se puede colocar un depósito para fluido (no
mostrado) en la banda 102 y/o capa 500, proporcionando el depósito
una fuente de fluido para su introducción en el saco expansible
400. De manera opcional, el depósito de fluido puede localizarse a
distancia del saco expansible 400 en el medio de control 703.
Según la implementación específica de la
presente invención la válvula de control de fluido 802 comprende
una válvula de solenoide apropiada configurada para controlar el
paso de aire desde una entrada de aire (no mostrada) hacia el saco
expansible 400. También está prevista una válvula de escape 803 para
permitir que se expulse el aire del saco 400.
Un o una pluralidad de sensores de temperatura
801 están colocados en la célula Peltier 206 y/o zonas seleccionadas
del material conductor 209, 305. Una visualización de la
temperatura 704 está configurada para visualizar una temperatura
preseleccionada de la célula Peltier y/o del material conductor
además de visualizar la temperatura de funcionamiento de la célula
Peltier y/o del material conductor. Los medios de interfaz 705, 706
están previstos para permitir a un usuario disminuir o aumentar,
respectivamente, una temperatura preseleccionada de la célula
Peltier.
Peltier.
La visualización de la expansión 708 está
configurada para visualizar una magnitud relativa de la expansión
del saco expansible 400. Además, los medios 709, 710 están previstos
para permitir a un usuario seleccionar la cantidad de expansión del
saco 400 deseada y el grado de fuerza compresora
correspondiente.
Un medio adicional 707 está previsto en el medio
de control 703 el cual permite que se encienda y se apague el
dispositivo. También pueden estar previstos otros medios 711, 712
que permiten a un usuario activar el efecto de masaje proporcionado
por el saco 400 a través de la regulación del flujo de fluido dentro
y fuera del saco 400 utilizando la válvula de control de flujo 802.
Los medios 711, 712 se pueden usar para controlar el temporizador
804 por medio del cual se puede preseleccionar el dispositivo para
un intervalo de tiempo de funcionamiento deseado proporcionando un
efecto de enfriamiento y calor y/o una fuerza compresora. El
temporizador 804 junto con la válvula de escape 803 proporciona un
mecanismo de seguridad para regular un volumen predeterminado de
fluido introducido en el saco 400 para evitar que el saco 400 se
extienda demasiado y se dañe.
El medio de control 703 y los componentes
operativos seleccionados de la presente invención se alimentan de
una fuente de energía 800. La fuente de energía 800 puede comprender
al menos una batería y/o medios para conectar con el principal
alimentador de energía.
\vskip1.000000\baselineskip
En la lista de documentos indicados por el
solicitante se ha recogido exclusivamente para información del
lector, y no es parte constituyente del documento de patente
europeo. Ha sido recopilada con el mayor cuidado; sin embargo, la
EPA no asume ninguna responsabilidad por posibles errores u
omisiones.
- \bullet GB 2202447 A [0005]
- \bullet US 4470263 A [0008]
- \bullet US 5800490 A [0006]
- \bullet WO 0040186 A [0009]
\bullet US 6023932 A [0007]
Claims (35)
1. Un dispositivo configurado para proporcionar
un efecto de calentamiento y de enfriamiento a una zona de un
humano o animal, comprendiendo dicho dispositivo:
- al menos un módulo termoeléctrico capaz de generar calor;
- y siendo también capaz dicho módulo termoeléctrico de proporcionar un efecto de enfriamiento;
- al menos un material conductor sólido en contacto con dicho módulo termoeléctrico,
- en el que dicho material conductor es capaz de colocarse en contacto con dicha zona de dicho humano o animal y está configurado para transmitir dicho efecto de calentamiento y de enfriamiento generado por dicho módulo termoeléctrico a dicho humano o animal;
- un saco expansible, comprendiendo dicho saco una pluralidad de compartimentos, siendo dicho saco capaz de generar una fuerza compresora a dicha zona de dicho humano o animal;
- medios para asegurar dicho material conductor y dicho saco expansible en contacto con dicha zona de dicho humano o animal;
- en el que dicha pluralidad de compartimentos son cada uno independientemente controlable de manera que la presión en un compartimento puede estar configurada para ser diferente a la presión en otro de dichos compartimentos; y
- el dispositivo comprende además unos medios de control para regular la cantidad de fluido introducido en dicho saco para proporcionar una acción de masaje a dicho humano o animal.
2. El dispositivo tal y como se reivindica en la
reivindicación 1 comprende además medios de control configurados
para controlar dicho efecto de calentamiento y de enfriamiento
proporcionado por dicho módulo termoeléctrico y una expansión de
dicho saco expansible.
3. El dispositivo tal y como se reivindica en
la reivindicación 2 en el que dichos medios de control están
colocados a distancia de dicho módulo termoeléctrico.
4. El dispositivo tal y como se reivindica en
las reivindicaciones 2 ó 3 comprendiendo además una cámara de aire
colocada alrededor de dicho material conductor, siendo capaz dicha
cámara de aire de albergar un líquido conductor.
5. El dispositivo tal y como se reivindica en la
reivindicación 4 en el que dicha cámara de aire es una cámara de
aire expansible, siendo aptos dichos medios de control para
controlar una cantidad de dicho líquido en dicha cámara de aire en
donde dicha cámara de aire es capaz de generar una fuerza
compresiva a dicha zona de dicho humano o animal.
6. El dispositivo tal y como se reivindica en la
reivindicación 4 en el que dicho líquido es un gel.
7. El dispositivo tal y como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6 en el que dicha cámara de
aire está dividida en una pluralidad de canales, estando dichos
canales en comunicación fluida los unos con los otros.
8. El dispositivo tal y como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6 en el que dicha cámara de
aire está dividida en una pluralidad de redes de compartimentos,
estando dichos compartimentos en comunicación fluida los unos con
los otros.
9. El dispositivo tal y como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que dicho saco
expansible es capaz de expandirse por medio de un fluido introducido
en dicho saco expansible.
10. El dispositivo tal y como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que dicho saco
expansible está dividido en una pluralidad de canales, estando
dichos canales en una comunicación fluida los unos con los
otros.
11. El dispositivo tal y como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 en el que dicho saco
expansible está dividido en una red de compartimentos, estando
dichos compartimentos en una comunicación fluida los unos con los
otros.
12. El dispositivo tal y como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que dicho saco
expansible es un saco hinchable configurado para hincharse por medio
de la introducción de aire en dicho saco hinchable.
\global\parskip0.860000\baselineskip
13. El dispositivo tal y como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que dicho
material conductor es un metal.
14. El dispositivo tal y como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que dicho
material conductor comprende al menos dos piezas separadas de
material conductor unidas y móviles la una respecto a la otra.
15. El dispositivo tal y como se reivindica en
la reivindicación 14 en el que dichas piezas de material conductor
están montadas de manera pivotante la una respecto a la otra.
16. El dispositivo tal y como se reivindica en
la reivindicación 14 en el que dichas piezas de material conductor
están montadas de manera deslizante la una respecto a la otra.
17. El dispositivo tal y como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16 en el que dichas piezas
de material conductor están unidas de manera desmontable.
18. El dispositivo tal y como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones 14 a 17 en el que dicho material
conductor está curvado.
19. El dispositivo tal y como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones 14 a 18 en el que dicho material
conductor comprende al menos una zona doblada o curvada.
20. El dispositivo tal y como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones 14 a 18 en el que dicho material
conductor comprende una pluralidad de zonas dobladas o curvadas.
21. El dispositivo tal y como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que una parte
de dicho material conductor está encerrado por un material
textil.
22. El dispositivo tal y como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que una parte
de dicho material conductor está cubierto por un material de
espuma.
23. El dispositivo tal y como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que una parte
de dicho material conductor está cubierto por un material de
polímero.
24. El dispositivo tal y como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que dicho
material conductor es una malla metálica.
25. El dispositivo tal y como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que dicho
material conductor comprende un espesor no uniforme.
26. El dispositivo tal y como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que dicho
material conductor es cobre.
27. El dispositivo tal y como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que dichos
medios para asegurar dicho material conductor es una envoltorio
configurado para colocarlo alrededor de una parte o miembro del
cuerpo de dicho humano o animal.
28. El dispositivo tal y como se reivindica en
la reivindicación 27 en el que dicho envoltorio es elástico.
29. El dispositivo tal y como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende además
unos medios de disipación del calor colocados en dicho módulo
termoeléctrico, siendo aptos dichos medios de disipación para
disipar el calor de dicho módulo termoeléctrico.
30. El dispositivo tal y como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende además
un material aislante colocado en dicho material conductor.
31. El dispositivo tal y como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende además
un sensor de temperatura colocado en dicho módulo termoeléctrico o
en dicho material conductor.
32. El dispositivo tal y como se reivindica en
la reivindicación 31 que comprende además unos medios de
visualización de la temperatura que están conectados a dicho sensor
de temperatura.
33. El dispositivo tal y como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que dichos
medios de control están configurados para la regulación ajustable de
una cantidad de fluido introducida en dicho saco expansible para
proporcionar una acción de masaje a dicho humano o animal cuando
dicho dispositivo está asegurado a dicha zona de dicho humano o
animal.
34. El dispositivo tal y como se reivindica en
la reivindicación 33 en el que dicha regulación de dicha cantidad
de fluido introducida en dicho saco expansible está proporcionada
por una válvula de solenoide.
35. El dispositivo tal y como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que dicho módulo
termoeléctrico es un módulo Peltier.
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