ES2558986T3

ES2558986T3 - Tecnología de prenda de vestir inteligente

Info

Publication number: ES2558986T3
Application number: ES07729656.4T
Authority: ES
Inventors: Conor Minogue; Michel Lassaulzais; Joseph Martin Rochford
Original assignee: Bio-Medical Res Ltd; Bio Medical Research Ltd
Current assignee: Bio-Medical Res Ltd; Bio Medical Research Ltd
Priority date: 2006-06-01
Filing date: 2007-05-30
Publication date: 2016-02-09
Anticipated expiration: 2027-05-30
Also published as: JP2009538654A; WO2007138071A1; JP5484042B2; US20090105795A1; EP2024020B1; KR20090031860A; CN101460217A; KR101558539B1; GB2438589A; US9545514B2; CN101460217B; EP2024020A1; GB0610824D0

Abstract

Aparato para hacer una conexión con una parte de un cuerpo para la transferencia de una señal electromagnética para un propósito predeterminado, incluyendo el aparato: - un controlador para regular la naturaleza de la señal, o para medir la señal, en función de uno o más parámetros, comprendiendo el controlador una memoria integrada y unos terminales de salida; - una prenda de vestir adaptada para estar en contacto con una parte del cuerpo, en el que la prenda de vestir incluye al menos dos electrodos, en el que el controlador está adaptado para transferir la señal a los terminales de salida para hacer que circule una corriente entre los al menos dos electrodos, y/o el controlador está adaptado para procesar la señal detectada en los al menos dos electrodos, en el que los electrodos están conectados al controlador por medio de un conector y en el que el controlador se puede desconectar eléctricamente de la prenda de vestir, caracterizado por que: al menos un parámetro de los uno o más parámetros se almacena en un dispositivo de almacenamiento de datos incluido en la prenda de vestir, en el que el controlador está adaptado para cargar el uno o más parámetros desde el dispositivo de almacenamiento de datos hasta su memoria integrada para transferir la señal a los terminales de salida.

Description

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DESCRIPCION

Tecnologfa de prenda de vestir inteligente Antecedentes de la invencion

Es una necesidad comun tener que hacer conexiones electricas en la superficie del cuerpo para la medicion de la actividad electrica que se origina en el interior del cuerpo o para la transmision de energfa electrica hacia el interior del cuerpo. Por lo general, es necesario colocar uno o mas electrodos en contacto con la piel en posiciones anatomicas espedficas correspondientes a la aplicacion prevista. Tambien es comun idear unos medios de fijacion tales como prendas de vestir, forros o aparatos ortopedicos que incorporan uno o mas electrodos en su superficie orientada hacia la piel, los cuales quedan colocados en el cuerpo en las posiciones anatomicas objetivo cuando el usuario lleva la prenda de vestir. Normalmente, tales prendas de vestir incorporan un cableado, que conecta los electrodos a un modulo electronico por medio de un conector separable. La patente de EE.UU. n° 6.885.896 describe un sistema de este tipo en el que un modulo electronico se conecta a una funda que esta fijada a un cinturon abdominal cableado por el interior y transmite senales de estimulacion electrica a los electrodos montados en la superficie del cinturon orientada hacia la piel.

Se pueden concebir sistemas similares para el tratamiento de las rodillas, la espalda, el hombro, etc., y de hecho, la bibliograffa tiene muchos ejemplos de prendas de vestir y aparatos ortopedicos para diferentes partes del cuerpo que incorporan electrodos.

El documento de patente de EE.UU. n° 2004/0254624 describe un sistema que comprende un electrodo para su fijacion a una prenda de vestir, o para ser incorporado en una prenda de vestir, un estimulador electronico para la transmision de energfa al electrodo, una conexion electrica para la transmision de energfa desde una fuente de energfa al electrodo. El estimulador comprende una memoria para el almacenamiento de una lista preprogramada de posibilidades de tratamiento.

Dada una seleccion de tales prendas de vestir o de otros medios de fijacion para una variedad de partes del cuerpo, sena deseable que estos pudieran conectarse a un modulo electronico comun. Esto sena menos costoso que tener un modulo electronico dedicado para cada tipo de prenda de vestir. En una clmica tfpica, es posible imaginarse un conjunto de prendas de vestir para uso de un solo paciente para una variedad de posiciones anatomicas, y un grupo de controladores electronicos identicos que se pueden fijar a cualquier prenda de vestir. El problema relativo a la utilizacion de un controlador comun para todas las prendas de vestir es que el controlador tendna que ser configurado por parte del usuario o terapeuta para cada tipo de prenda de vestir antes de su utilizacion. Ademas, dado que una prenda de vestir determinada se asigna a un paciente particular, y los controladores se pueden intercambiar o reemplazar entre pacientes, es necesario que el controlador se personalice para ese paciente. Por esta razon, es deseable que el controlador se pueda configurar para el tipo de prenda de vestir a la que esta conectado y que se pueda seleccionar el tratamiento para el paciente en concreto.

El numero y tamano de los electrodos de cada tipo de prenda de vestir puede ser diferente y las senales electricas aplicadas a cada electrodo inevitablemente seran espedficas para cada tipo de prenda de vestir y tratamiento previsto. El controlador podna ser configurable de forma manual por medio de la introduccion de datos por parte del terapeuta, al objeto de tener en cuenta los diferentes disenos de prendas de vestir y parametros de tratamiento, aunque este procedimiento es propenso a inducir a errores.

Tradicionalmente, la electroterapia ha utilizado generadores electricos que tienen uno o mas canales, cada uno de los cuales tiene un par de electrodos dedicados. Cuando el par de electrodos de un canal determinado se coloca en el cuerpo, se cierra un circuito electrico, lo cual hace posible que circule una corriente terapeutica en el cuerpo entre los electrodos del par. La trayectoria de la corriente en el cuerpo se define en gran medida por medio de la posicion de los electrodos sobre el cuerpo. Cuando se aplican multiples canales al cuerpo, estos, por lo general, estan aislados, de manera que no circula ninguna corriente entre los canales. Las trayectorias de las corrientes en el cuerpo quedan limitadas a las zonas entre los elementos individuales de cada par. Recientemente, se ha reconocido la ventaja de considerar un grupo de electrodos sobre el cuerpo como una matriz de elementos no relacionados. Esto permite que el controlador seleccione que electrodo o combinacion de electrodos se utiliza como fuente de corriente en un instante de tiempo, y que combinacion de los electrodos restantes de la matriz se utiliza como sumidero. Esto hace posible que el controlador establezca trayectorias de corrientes entre cualesquiera electrodos de la matriz, no unicamente entre los pares cableados del metodo tradicional. Ademas, es ventajoso cambiar los agrupamientos de electrodos durante el transcurso del tratamiento para, por ejemplo, evitar que se fatiguen los mismos musculos. La seleccion de la matriz de electrodos, y la forma en que dicha seleccion se puede cambiar en el tiempo, es probable que sea espedfica para cada anatoirna. Debido a que las prendas de vestir que incorporan matrices de electrodos se pueden disenar para diferentes partes del cuerpo, es inevitable que las selecciones de electrodos para producir unas trayectorias de corrientes anatomicamente apropiadas requeriran la seleccion de diferentes elementos de la matriz de electrodos. Por ejemplo, una hombrera y una rodillera pueden tener ambas matrices de 4 electrodos, aunque se aplicaran diferentes combinaciones de electrodos y estas combinaciones de cada una es probable que se modifiquen de diferentes formas durante el tratamiento. El controlador se podna

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disenar para que aceptara la introduccion de datos por parte del terapeuta para soportar esta configuracion; sin embargo, esta no es una solucion facil de usar.

Los electrodos de las prendas de vestir pueden tener diferentes areas superficiales y, por lo tanto, la densidad de corriente variara para una determinada corriente aplicada. Es importante, por consiguiente, que un estimulador tenga capacidad de calculo, y de esta forma, sea capaz de mantenerse por debajo de un lfmite de densidad de corriente definido, con objeto de situarse dentro de unos lfmites de seguridad. Por tanto, es necesario introducir datos al controlador de alguna forma que describan las areas superficiales de los electrodos. Ademas, los electrodos de las prendas de vestir de electroterapia pueden tener diferentes propiedades de impedancia electrica dependiendo de la geometna, la posicion anatomica, la construccion y el tipo de electrolito. Puede ser importante que el controlador sea capaz de verificar la calidad de la conexion antes de transmitir energfa al cuerpo.

Las matrices de electrodos se utilizan para adquirir senales de la superficie del cuerpo en la monitorizacion electrofisiologica. Dependiendo de la posicion de los electrodos sobre la anatoirna y de las senales que tienen intencion de monitorizar, puede haber diferencias muy significativas en los parametros de procesamiento de la senal. Por ejemplo, una senal de electrocardiografo (ECG) obtenida del pecho tiene una amplitud de senal y unas caractensticas espectrales muy diferentes en comparacion con una senal de un electromiografo (EMG) obtenida del brazo. Incluso dentro de las diferentes configuraciones principales de un ECG, existen amplios rangos de parametros de senal aceptables. Un controlador multifuncion capaz de conectarse con una gama de prendas de vestir de este tipo tendna que tener datos de entrada que le hicieran posible el procesamiento de las senales medidas en sus terminales de salida. Estos datos se podran introducir por parte del usuario, aunque esto sena tedioso y propenso a inducir a errores.

Las prendas de vestir se pueden configurar de forma facil con otros sensores de monitorizacion de senal, tales como de temperatura, presion, fuerza, aceleracion, desplazamiento. En la medida en que estas senales tienen que ser procesadas por el controlador, se necesitan datos de entrada que identifiquen el tipo de senal, la ganancia del amplificador y las bandas de paso del filtro necesario para adquirirlas, asf como los lfmites normales de la senal. Tales datos de configuracion se podnan introducir por parte del usuario, aunque, de nuevo, esta no es una solucion facil de usar.

Por tanto, hay necesidad de modulos electronicos que se configuren a sf mismos de forma automatica dependiendo del tipo de prenda de vestir al que esten conectados. Ha habido algunos intentos de resolver problemas relacionados en el pasado. Bastyr, en la patente de EE.UU. n° 5.487.759, describio una rodillera que incorporaba unos electrodos para el tratamiento de la rodilla. Dispoma de un conector codificado que, en la practica, implementaba un codigo binario de 3 bits para hacer posible que un controlador eligiera que frecuencia portadora utilizar de entre un conjunto de frecuencias portadoras. Se requenan diferentes frecuencias portadoras para los diferentes tamanos de electrodo que podnan presentarse en las diferentes prendas de vestir. Bastyr no identifica ningun tipo de reconocimiento automatico de prenda de vestir que haga posible el funcionamiento del controlador.

Problemas adicionales y significativos de la solucion de Bastyr incluyen el hecho de que la solucion se limita a unicamente 3 bits de codificacion. Ademas, el controlador esta preprogramado para transmitir una de las 8 posibles frecuencias portadoras que se le codificaron al dispositivo cuando se fabrico, y esto crea otros problemas. Si se tuviera que introducir una prenda de vestir adicional al conjunto en algun momento posterior, que requiriera una frecuencia portadora no incluida como una del conjunto predefinido, entonces sena necesario producir un nuevo controlador con las frecuencias portadoras actualizadas. Esto se debe a que el codigo de 3 bits identifica unicamente a la rodillera y no proporciona los parametros del tratamiento real que el controlador tiene que utilizar con esa rodillera. El codigo no se podfa reescribir, de manera que la configuracion no se podfa modificar.

Ademas, Bastyr ha descrito un sistema de estimulacion que incluye dos canales de estimulacion, estando cableado cada uno de los cuales a un par dedicado de hilos conductores y electrodos. Esto utiliza estimulacion bifasica, en la cual la corriente circula en una direccion entre los electrodos de un par durante un periodo, y a continuacion circula en direccion opuesta entre el mismo par durante otro periodo. No hay ningun requisito sobre la reconfiguracion de la conexion electrica de los electrodos en funcion de la prenda de vestir objetivo, ni del tratamiento seleccionado para una prenda de vestir objetivo. Ni hay ninguna consideracion del requisito de especificar y almacenar informacion sobre la superficie del electrodo, la impedancia del electrodo o los perfiles de desgaste.

Una solucion parcial para este problema es permitir que el usuario elija la prenda de vestir objetivo de un menu proporcionado en el controlador. Nuevamente, esto es propenso a inducir a errores y ademas carece de flexibilidad, ya que requiere que todos los datos necesarios se hayan cargado previamente en el controlador.

Compendio de la invencion

La invencion se especifica en las reivindicaciones adjuntas.

Un objetivo de la presente invencion es proporcionar un sistema que resuelva al menos algunos de los problemas de la tecnica anterior.

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Otro objetivo de la presente invencion es un sistema que hace posible que un controlador electronico programado de forma adecuada se conecte con una variedad de prendas de vestir cableadas que se llevan en el cuerpo y reconozca a que tipo de prenda de vestir esta conectado, seleccione las conexiones apropiadas para enviar senales electricas a la combinacion apropiada de electrodos para el tratamiento previsto con esa prenda de vestir, y seleccione la duracion del tratamiento y otros parametros, de manera que pueda sintetizar las senales necesarias en los terminales apropiados.

Otro objetivo mas de la presente invencion es un sistema que hace posible que un controlador electronico programado de forma adecuada se conecte con una variedad de prendas de vestir cableadas que se llevan en el cuerpo y reconozca a que tipo de prenda de vestir esta conectado, seleccione las conexiones apropiadas para la deteccion de senales biologicas espedficas y aplique unas etapas de procesamiento de senal adecuadas al tipo de senal y a la utilizacion prevista.

Una de las caractensticas clave de la presente invencion es que los datos requeridos por el controlador para reconocer y cooperar con una prenda de vestir cableada se almacenan en un dispositivo de almacenamiento de datos dispuesto en el interior de la prenda de vestir. Tambien esta previsto que el controlador almacene datos sobre el historial de tratamientos del paciente en una memoria de datos ubicada en la prenda de vestir. De esta forma, un controlador comun puede conectarse con una variedad de tipos de prendas de vestir y recuperar datos de forma automatica de la prenda de vestir, lo que le permite transmitir senales apropiadas a los electrodos y/o procesar de forma correcta las senales detectadas en los mencionados electrodos.

Una ventaja adicional de este sistema es que se puede desarrollar una variedad de prendas de vestir a lo largo de los anos y cada una de ellas puede ser compatible con un controlador electronico disenado previamente. Esto se debe a que las prendas de vestir contienen los datos de especificacion del tratamiento y el controlador sencillamente carga en el arranque estos datos en su microprocesador integrado, y utiliza estos datos para generar las senales de estimulacion necesarias en los terminales apropiados y/o para procesar de forma apropiada las senales detectadas en los mencionados electrodos. Esta caractenstica permite ademas que los datos del tratamiento se puedan modificar a medida que se desarrollan nuevas terapias, ya que es simplemente una cuestion de reescribir los datos en la memoria de la prenda de vestir.

Los medios de fijacion pueden adoptar otras formas, tales como un aparato ortopedico, unos auriculares, una abrazadera para un miembro o unos electrodos autoadhesivos. En este ultimo ejemplo, el electrodo se adhiere a la piel directamente y la conexion conductora con el controlador se realiza por medio de un hilo conductor. El dispositivo de almacenamiento de datos previsto en esta invencion se puede integrar en dicho montaje del electrodo. Esto se puede llevar a cabo por medio de la integracion de un chip de memoria directamente en el montaje del electrodo. Se podna proporcionar una conexion electrica independiente a los terminales del chip por medio de hilos conductores adicionales.

Muchos de los problemas identificados con anterioridad se solucionan por medio de este planteamiento. Ni el paciente ni el terapeuta tienen que identificar que prenda de vestir esta conectada, ni introducir los datos de especificacion del tratamiento ni hacer una seleccion de entre una gama de opciones de tratamientos. No tienen que preocuparse sobre como estan conectados los electrodos en la prenda de vestir ni hacer selecciones para dirigir el estimulo electrico a los conjuntos apropiados de electrodos. No tienen que hacer selecciones sobre que electrodos contienen senales biologicas relevantes ni sobre que medios de procesamiento de senal se requieren para interpretarlas. Ademas, hay una pluralidad de electrodos orientados en la prenda de vestir segun un patron predeterminado. Los datos de identificacion de los electrodos que han de portar la senal se almacenan en el dispositivo de memoria de la prenda de vestir. Los datos pueden especificar la forma de onda de la estimulacion de un electrodo que genera un tren de impulsos que comprende dos o mas elementos componentes de senal.

Una ventaja adicional de este planteamiento es que el registro de los datos del tratamiento puede utilizar la memoria de la prenda de vestir para su almacenamiento. Por ejemplo, la informacion de identificacion del paciente, el historial de tratamientos con el sistema, los registros de las mediciones fisiologicas tomadas, el estado de los electrodos, los datos de servicio y sustitucion. Esta informacion se puede utilizar para avisar al usuario acerca de cuando llega el momento de limpiar o reemplazar los electrodos.

Una prenda de vestir que contiene un dispositivo de almacenamiento de datos puede almacenar informacion para hacer posible que un controlador interprete las senales que aparecen en sus terminales. Ademas, los aspectos del historial de paciente que sean relevantes con respecto a las senales que se estan midiendo se pueden almacenar en la prenda de vestir, por ejemplo, los lfmites de alarma de la variacion de la frecuencia cardfaca.

Breve descripcion de los dibujos

A continuacion se hara referencia, a modo de ejemplo, a los dibujos que se acompanan, en los cuales:

La figura 1 es un diagrama de una prenda de vestir que incluye cables y un controlador, segun la presente invencion. La figura 2 es un diagrama de una prenda de vestir adicional que incluye cables y conectores.

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La figura 3 es un diagrama de un tipo de dispositivo que se puede incorporar en una prenda de vestir, segun la presente invencion.

La figura 4 es un diagrama que muestra electrodos y trayectorias.

La figura 5 es un diagrama de tiempos de las formas de onda utilizadas en estimulacion electrica.

La figura 6 es un tren de impulsos de un canal.

La figura 7 ilustra unos medios de fijacion alternativos que estan indicados para la estimulacion de los musculos faciales.

Descripcion detallada de la invencion

La figura 1 muestra una tfpica prenda de vestir cableada 100 y un controlador 102 que se conectan de forma apropiada, por ejemplo por medio de un enchufe u otro conector 104. El controlador puede ser un modulo electronico y la prenda de vestir cableada contiene ademas un componente 105 que soporta un dispositivo de almacenamiento de datos 106. Por ejemplo, el dispositivo de almacenamiento de datos puede ser una memoria ROM programable y borrable electricamente (EEPROM) de datos en serie o cualquier otro tipo apropiado de dispositivo de almacenamiento.

La prenda de vestir de la figura 1 tiene forma de faja o cinturon, con cuatro electrodos separados 108a, 108b, 108c, 108d, que aplican la estimulacion necesaria en un punto particular del cuerpo que la lleva. El cinturon puede estar equipado con medios de sujecion para la fijacion del cinturon en su posicion, y puede incluir ademas indicadores exteriores para permitir que el cinturon se coloque de forma correcta sobre el cuerpo.

Haciendo referencia a la figura 2, en ella se muestra una prenda de vestir 200 diferente. Esta prenda de vestir incluye cuatro electrodos 202a-d conectados, cada uno de ellos, al componente 204. El componente se muestra con mas detalle en la figura 3, y es similar en ambas figuras 1 y 2. El componente 204 incluye dos conexiones hembra 206 y 208 para la recepcion de las clavijas del enchufe 104 (tal y como se muestra en la figura 1). Los electrodos 202a-d se conectan a una de las conexiones hembra 206 por medio de cables de conexion 203. El dispositivo de almacenamiento de datos 210 (equivalente al 106 en la figura 1) se conecta a la otra conexion 208. El dispositivo de almacenamiento de datos puede ser un dispositivo de memoria EEPROM en serie de “un cable”, tal como el que proporciona Dallas Semiconductor, y se integra en el elemento de almacenamiento de datos de la prenda de vestir. Tras la conexion al controlador por medio del enchufe 104 y el encendido, el controlador puede leer los contenidos de la EEPROM serie y de esta forma configurar el controlador para proporcionar el tratamiento requerido a una persona en particular y con esa prenda de vestir.

La introduccion de los datos de configuracion en la memoria de la prenda de vestir se puede llevar a cabo de diferentes formas. Se pueden introducir durante la fabricacion, por medio de la utilizacion de un dispositivo especial que se conecta con el conector 208. Los datos se pueden introducir tambien despues de la fabricacion, por medio de un ordenador programado de forma adecuada y un adaptador que convierte el formato de los datos para su comunicacion a la memoria a traves del conector 208. El controlador 102 puede estar programado tambien para tener un modo de configuracion, por medio del cual los datos y las opciones elegidas por un usuario se pueden transferir y almacenar en la memoria de la prenda de vestir.

La figura 4 muestra como se pueden definir en un ejemplo de cuatro electrodos los electrodos 400a-d y las trayectorias (lmeas con flechas de la figura) utilizados para la transmision del impulso. Tal informacion se podna proporcionar en forma de impulso, pero mas probablemente se proporcionana en forma de grupos de impulsos o de trenes de impulsos completos. Estas opciones se podnan programar en los medios de almacenamiento de datos.

Se apreciara que se pueden prever diferentes combinaciones y numeros de interconexiones y trayectorias para mas o menos electrodos. Ademas, por medio de la utilizacion de ciertos tipos de combinaciones de pulsaciones y electrodos se puede generar cualquier tipo de impulso o forma electrica, tal y como se describira en mayor detalle mas adelante.

El modulo electronico contiene un microprocesador y un circuito electronico de accionamiento que genera los impulsos electricos sobre el conjunto de uno o mas terminales de salida, terminales que, en funcionamiento, estan disenados para ser conectados a los electrodos de la prenda de vestir en contacto con el cuerpo. El controlador puede transmitir unas senales electricas de accionamiento a los terminales, con objeto de hacer que circulen corrientes entre los terminales seleccionados y, de esta forma, entre los electrodos que estan conectados a los terminales. El programa del microcontrolador utiliza los datos almacenados como entradas para calcular la temporizacion precisa de las senales que se han de aplicar a los terminales de salida.

La figura 7 muestra unos medios de fijacion para el soporte de los electrodos sobre la cara, segun la presente invencion. El elemento de almacenamiento de datos 210 (no mostrado en la figura 7) esta integrado en el modulo conector 204 situado en los medios de fijacion de auricular.

Para los fines de la presente invencion, el termino prenda de vestir tiene por intencion incluir cualquier cosa que se lleva en el cuerpo o que esta en contacto con el cuerpo. Los medios de fijacion de la figura 7 estan, por lo tanto, incluidos dentro de la definicion del termino prenda de vestir, de la misma forma que lo esta cualquier otro tipo de medios de fijacion, independientemente de la forma en que se fijen al cuerpo. Los medios de fijacion pueden ser 5 aparatos ortopedicos, monturas, cables, adhesivos o de cualquier otro tipo. El unico requisito es que haya uno o mas electrodos y un elemento de almacenamiento de datos soportados sobre el cuerpo o en contacto con el cuerpo.

La instalacion y configuracion del controlador de estimulacion que ha de funcionar de forma conjunta con un accesorio de electrodo de cuerpo, tal como una prenda de vestir cableada, requiere la introduccion de datos suficientes para la especificacion de los requisitos particulares de conexion con esa prenda de vestir para el 10 tratamiento previsto. Se requieren diferentes tipos de datos, e incluyen:

- datos de especificacion de la forma de onda del tren de impulsos de estimulacion;

- datos de especificacion de las conexiones electricas con los electrodos;

- datos de especificacion de las opciones de puesta en funcionamiento de la estimulacion;

- datos de especificacion de los parametros de adquisicion de senal; y

15 - datos de especificacion de los detalles del paciente y de la terapia seleccionada.

La figura 5 muestra algunas formas de onda tfpicas que se podnan utilizar en la estimulacion electrica que se describiran en mayor detalle mas adelante, y que incluyen:

- impulso bifasico simetrico, con polaridad de la fase anterior alterna;

- impulsos monofasicos;

20 - dobletes de impulsos; e

- impulso bifasico asimetrico, con polaridad de la fase anterior alterna.

Tales geometnas de impulsos se pueden describir mediante la identificacion del tipo de forma de onda de entre una lista similar a la mostrada anteriormente y por la especificacion de ciertos parametros, tales como la polaridad de la fase anterior P, la amplitud de la fase anterior Vi, la duracion de la fase anterior ti, la duracion de la fase posterior t2, 25 el intervalo entre fases t3, la amplitud de la fase posterior V2. La frecuencia de repeticion de los impulsos se puede definir en terminos del intervalo entre impulsos (T). Estos parametros del impulso pueden ser diferentes para cada canal de estimulacion y, por lo tanto, se pueden expresar como una matriz, por ejemplo, ti(1), t2(2), ... t2(i), etc.

La figura 6 muestra los principales elementos de un tren de impulsos modulado en amplitud, que se puede describir mediante la amplitud maxima de senal V, el tiempo de la rampa de subida (RU, Ramp_Up Time, por sus siglas en 30 ingles), el tiempo de contraccion (CT, Contraction-Time, por sus siglas en ingles), el tiempo de la rampa de bajada (RD, Ramp_Down Time, por sus siglas en ingles), el tiempo sin impulso RT, el tipo de modulacion, el mdice de modulacion M. Puede haber varios de estos trenes en diferentes canales y tambien se necesita definir la relacion temporal entre ellos como un retardo de fase. Tambien se pueden especificar esquemas alternativos de modulacion, por ejemplo, modulacion de frecuencia, modulacion de impulsos en anchura, modulacion de fase. El tratamiento se 35 puede descomponer en segmentos, cada uno con una duracion definida en segundos. Los parametros de estimulacion de cada segmento pueden ser diferentes, y de esta forma se pueden programar secuencias de tratamiento complejas que impliquen cambios de frecuencia, de anchura de impulso, de tipo de forma de onda, etc.

La tabla A resume los datos necesarios para especificar el tren de impulsos de un segmento de tratamiento, y los rangos tfpicos que resultan para los valores. Para la eficacia del almacenamiento de los datos, se puede guardar un 40 mdice indirecto como un valor y el valor real que de esta forma se recupera de una tabla de consulta del controlador. Por ejemplo, un tren de impulsos tfpico utilizado en estimulacion electrica aplicada se podria caracterizar por medio del siguiente conjunto de datos.

Tabla A. Descripcion de la temporizacion de un tren de impulsos

Parametro: Rango tfpico

Numero de canales de usuario: 1 a 4

Frecuencia de impulsos (n) *: 0,1 a 200 Hz

Duracion de la fase anterior (n): 50 |jS a 10.000 |js

Duracion de la fase posterior (n): 50 jS a 10.000 js

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Tiempo con impulso (contraccion) (n): 0,5 a 99 segundos

Tiempo sin impulso (relajacion): 0,5 a 99 segundos

Tiempo de la rampa de subida: 0,0 a 9,9 segundos

Tiempo de la rampa de bajada: 0,0 a 9,9 segundos

Tiempo del segmento de tratamiento: 1 a 99 minutos, o indefinido

Amplitud maxima (n): 10 a 100 mA

Tipo de impulso (n): Bifasico / monofasico / doblete

Modulacion: Amplitud / frecuencia / anchura de impulso

Retardo entre canales (n): 0,0 a 9,9 segundos

Seguimiento de canal: Alterno / smcrono

indice de modulacion: 0 a 100 %

Frecuencia de impulsos en la relajacion: 1 a 40 Hz

Duracion de la fase en la relajacion: 50 a 400 |jS

Polaridad de la fase anterior alterna: Sf o no

Duracion del segmento: 1 a 10.000 segundos, o indefinido

* El argumento indica los valores espedficos del canal. Por ejemplo; la frecuencia de impulsos (i) indica la frecuencia de impulsos en el canal i.

El microcontrolador puede seleccionar ademas en que terminales de salida aplicar las senales de accionamiento. Por ejemplo, en cualquier instante de tiempo, puede elegir un cierto subconjunto del conjunto de terminales para que sean anodos, otro subconjunto del conjunto de terminales para que sean catodos. El controlador aplica las senales a un circuito de accionamiento de corriente constante, el cual hace que circule una corriente de estimulacion entre el conjunto de anodos y el conjunto de catodos. Estas elecciones pueden cambiar con el tiempo para crear un flujo de corriente bidireccional, y para crear flujos de corriente entre terminales diferentes. Los datos que especifican la seleccion de electrodos que se han de utilizar para generar una sucesion de impulsos se pueden almacenar de diferentes formas.

La forma mas simple es una memoria con mapa de bits de 2N bits de anchura, en donde N es el numero de electrodos que se utiliza. Los N bits altos se utilizan para identificar que electrodos se han de utilizar como anodos, mientras que los N bits bajos se utilizan para identificar que electrodos se han de utilizar como catodos. Los electrodos sin seleccionar de una u otra forma se dejan en flotacion electrica. Un registro de 2N bits como este se puede utilizar para cada una de las fases de una estimulacion secuencial, con un registro adicional que especifica la duracion de la fase. Se puede especificar una secuencia de estimulacion multifasica hasta cualquier nivel de detalle requerido, limitado unicamente por la capacidad de almacenamiento de datos y la velocidad de recuperacion en tiempo real.

Es evidente que hay muchas estructuras de datos en las que se puede representar tal informacion, y que hay muchas posibilidades para la compresion de los datos. Un aspecto importante de la presente informacion es que algunos de estos datos, o todos, se almacenan en el dispositivo de almacenamiento de datos ubicado en el accesorio de fijacion del electrodo o prenda de vestir.

En la tabla B se ilustran, a modo de ejemplo, las posibles conexiones electricas.

Tabla B. Conexiones electricas

Numero de electrodos: 1 a N

Trayectorias permitidas: Ejemplo 1 -2, 2 -1, 1 -3, 3 -1 Notese que para N = 4, todas las posibles trayectorias son 1 - 2, 2 - 1, 1 - 3, 3 - 1, 1 - 4, 4 - 1, 2 - 3, 3 - 2, 2 -4, 4 -2, 3 -4, 4 -3

Superficie del electrodo: Superficie de cada electrodo en cm21 hasta N

Impedancia de la trayectoria: Lfmites de la impedancia calibrada de la trayectoria (Ohmios)

Frecuentemente, en los sistemas de terapia de estimulacion electrica hay opciones adicionales que se pueden elegir. Por ejemplo, se puede elegir que la estimulacion sea activable, en vez de ser de funcionamiento libre, y las condiciones de activacion en sf mismas se pueden programar. La fuente de activacion puede ser un interruptor de 5 mano o un interruptor de pie. Una tabla tfpica de tales opciones de activacion, por medio de un gran numero de ejemplos, puede ser como la que se muestra en la tabla C.

Tabla C. Opciones de activacion

Modo: Rafaga / continuo

Modo de activacion: Ninguno / con puertas / flanco +ve Monoestable / flanco -ve Monoestable / dos puertas

Umbral de la entrada analogica: Ninguno / nivel / nivel +ve / nivel -ve

Recuento de activacion: 1 a N eventos

Fuente de activacion: Interruptor de mano / terminal de puerto externo

Cuando la prenda de vestir tiene una funcion de monitorizacion de senal, entonces el dispositivo de almacenamiento 10 de datos se puede utilizar para proporcionar informacion al controlador sobre como procesar la senal. Se identifican los electrodos que se han de utilizar, y se proporciona ademas informacion adicional sobre la impedancia aceptable del electrodo y sobre los ajustes de la ganancia del amplificador y el filtro, como se muestra por medio de un gran numero de ejemplos en la tabla D.

Tabla D. Caractensticas de monitorizacion

Caractenstica: Ejemplo para monitorizacion ECG

Electrodos diferenciales: 1 -2

Electrodo de referencia: 3

Impedancia del electrodo: 1 k

Ganancia requerida: 800

Frecuencia de corte del filtro paso alto: 8

Frecuencia de corte del filtro paso bajo: 40

Puede existir ademas la necesidad de almacenar datos espedficos del paciente, por ejemplo, el numero de identificacion del paciente o el nombre del paciente, la fecha de inicio, el numero del programa seleccionado, la

duracion de la sesion de tratamiento en minutos, las horas totales de tratamiento que se han de llevar a cabo, las horas totales de tratamiento realizadas realmente, el lfmite de intensidad de cada canal, el nivel de intensidad alcanzado en cada canal, el nivel de intensidad promedio empleado en cada canal, la fecha de la siguiente cita. Ademas, el dispositivo puede registrar mediciones del paciente, tales como la temperatura corporal durante la 5 sesion, la frecuencia cardfaca, la presion arterial, la maxima fuerza realizada, el mdice de fatiga muscular, etc.

En un dispositivo de memoria ubicado en el interior de la prenda de vestir se guarda un fichero de datos que especifica al menos una parte de la informacion anterior. Cuando el controlador se conecta con la prenda de vestir y se enciende, el controlador carga el fichero en su memoria integrada y utiliza esta informacion para transmitir la estimulacion electrica a los terminales de salida, y/o para procesar las senales recuperadas en los electrodos 10 identificados. Durante y despues del tratamiento, el controlador puede almacenar diferentes datos espedficos del tratamiento de nuevo en el dispositivo de memoria ubicado en la prenda de vestir, por ejemplo, la intensidad promedio utilizada, el tiempo total empleado, el numero de tratamientos llevados a cabo, etc.

A pesar de que la presente descripcion se ha referido a una conexion por cables entre el controlador y la prenda de vestir, es evidente que es posible hacer que la identificacion de la prenda de vestir y el intercambio de datos entre la 15 prenda de vestir y el controlador se implemente por medio de una conexion inalambrica.

Una caractenstica importante de esta invencion es que el dispositivo de almacenamiento de datos que contiene los datos que describen el tratamiento medico se ubica en cierta medida al menos en la prenda de vestir.

A pesar de que la invencion se ha expuesto y descrito de forma particular haciendo referencia a una realizacion preferida, se debe entender que se pueden realizar en la misma diferentes cambios en cuanto a forma y detalle sin 20 salirse del alcance de la invencion.

Claims

5

10

15

20

25

30

REIVINDICACIONES

1. Aparato para hacer una conexion con una parte de un cuerpo para la transferencia de una senal electromagnetica para un proposito predeterminado, incluyendo el aparato:

- un controlador para regular la naturaleza de la senal, o para medir la senal, en funcion de uno o mas parametros, comprendiendo el controlador una memoria integrada y unos terminales de salida;

- una prenda de vestir adaptada para estar en contacto con una parte del cuerpo, en el que la prenda de vestir incluye al menos dos electrodos, en el que el controlador esta adaptado para transferir la senal a los terminales de salida para hacer que circule una corriente entre los al menos dos electrodos, y/o el controlador esta adaptado para procesar la senal detectada en los al menos dos electrodos, en el que los electrodos estan conectados al controlador por medio de un conector y en el que el controlador se puede desconectar electricamente de la prenda de vestir, caracterizado por que: al menos un parametro de los uno o mas parametros se almacena en un dispositivo de almacenamiento de datos incluido en la prenda de vestir, en el que el controlador esta adaptado para cargar el uno o mas parametros desde el dispositivo de almacenamiento de datos hasta su memoria integrada para transferir la senal a los terminales de salida.
2. El aparato de la reivindicacion 1, en el que el dispositivo de almacenamiento de datos incluye parametros relacionados con el usuario de la prenda de vestir y el proposito predeterminado.
3. El aparato de cualquier reivindicacion precedente, en el que el dispositivo de almacenamiento de datos forma parte del conector.
4. El aparato de cualquier reivindicacion precedente, en el que el controlador esta adaptado para cambiar las caractensticas de la senal en funcion de los parametros.
5. El aparato de cualquier reivindicacion precedente, en el que el dispositivo de almacenamiento de datos incluye una memoria para registrar parametros que provienen del cuerpo.
6. El aparato de cualquier reivindicacion precedente, en el que hay una pluralidad de electrodos orientados en la prenda de vestir segun un patron predeterminado.
7. El aparato de cualquier reivindicacion precedente, en el que los datos que identifican que electrodos son los que han de portar la senal se almacenan en el dispositivo de almacenamiento de datos.