ES2968656T3 - Dispositivo y sistema de estimulación eléctrica funcional - Google Patents

Abstract

Un dispositivo (100, 101) para estimulación eléctrica funcional, que comprende: una prenda (10) que se puede montar en una parte del cuerpo del usuario; un conjunto (20) que comprende un casquillo (8) y un electrodo (9, 9A, 9B) que a su vez comprende una pluralidad de almohadillas de electrodos (91) y un estimulador (1) que comprende medios para controlar la activación/desactivación de señales eléctricas estimulantes que se proporcionará a al menos algunas de dicha pluralidad de almohadillas de electrodos (91). La prenda (10) define un área hueca (60) configurada para recibir el encaje (8), estando configurado el encaje (8) para alojar el estimulador (1). En uso del dispositivo (100, 101), una primera porción del electrodo (9, 9A, 9B) está en contacto con una superficie interior de la prenda (10), las almohadillas de electrodo (91) del electrodo (9, 9A, 9B) estando en una posición fija con respecto a la prenda (10), y una segunda porción (921) del electrodo (9, 9A, 9B) está en contacto con una superficie del encaje (8) para recibir el señales eléctricas estimulantes entregadas por el estimulador (1). Un sistema (400) que comprende: un dispositivo (100, 101) para estimulación eléctrica funcional; y un sensor (30) configurado para colocarse en dicha parte del cuerpo del usuario o en sus proximidades, midiendo el sensor (30) información durante el movimiento y emitiendo señales de sensor indicativas del mismo, para ser recibidas y procesadas por el estimulador (1).); controlando el estimulador (1) la activación/desactivación de señales eléctricas estimulantes que se proporcionarán a al menos algunas de dicha pluralidad de almohadillas de electrodos (91) en función de las señales del sensor proporcionadas por el sensor (30). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo y sistema de estimulación eléctrica funcional

Campo técnico

La presente invención se refiere al campo de la estimulación eléctrica funcional ("functional electrical stimulation", FES) y, en concreto, a aparatos para la activación externa de partes del cuerpo paralizadas o afectadas mediante electroestimulación de nervios periféricos, tales como para tratar trastornos del pie caído y/o trastornos de la función de la mano.

Técnica anterior

Las lesiones o trastornos neurológicos, tales como los accidentes cerebrovasculares, la lesión de la médula espinal o la parálisis cerebral, entre otros, suelen causar parálisis total o parcial de partes del cuerpo. Aunque los músculos pueden estar conectados al sistema nervioso central (SNC), pueden quedar funcionalmente paralizados. La estimulación eléctrica funcional ("functional electrical stimulation", FES) es una técnica que utiliza impulsos eléctricos de baja energía para generar artificialmente contracciones musculares con el fin de producir movimientos de segmentos del cuerpo y funciones motoras, tales como agarrar o caminar, en personas que han quedado paralizadas como consecuencia de dichas lesiones.

Existen aparatos para la activación externa de partes del cuerpo paralizadas mediante l estimulación de nervios periféricos basados en FES. Por ejemplo, el documento EP2519312B1 describe una funda diseñada para ser usada por un usuario. La funda comprende una capa de estimulación que tiene electrodos de múltiples almohadillas, configurada para estar en contacto con la piel del usuario, y una capa de activación opuesta a la capa de estimulación y que se superpone a ella, compuesta por sensores de presión para activar/desactivar las correspondientes almohadillas de la capa de estimulación.

Una consecuencia habitual de los trastornos neurológicos se denomina pie caído. El pie caído se refiere a la incapacidad o dificultad para realizar un movimiento de dorsiflexión del tobillo y es el resultado de una interrupción o corte de la vía de comunicación entre el cerebro, los nervios motores y los músculos de las piernas. Se ha notificado que el uso de dispositivos FES permite a los pacientes con pie caído levantar el pie periódicamente como parte de un ciclo de marcha cercano al natural. El documento WO2015188889A1 divulga un dispositivo de estimulación eléctrica funcional y un método para corregir el pie caído. El dispositivo divulgado comprende una prenda diseñada para colocarse sobre la pierna de un usuario que padece pie caído. Integradas en la prenda hay una pluralidad de almohadillas de electrodos diseñadas para estar en contacto con la piel del usuario. Fijada a la prenda hay una carcasa que tiene medios de estimulación para estimular selectivamente las almohadillas de electrodos.

Otro dispositivo FES se describe en el documento US5643332A. Está compuesto por una banda, que puede situarse sobre una extremidad, fabricada con material elástico. Un electrodo catódico y un electrodo anódico están unidos a la banda con conectores de sujeción rápida conductores. Una vez que un técnico o médico determina la ubicación óptica de los electrodos, se perforan agujeros a través de la banda y se colocan los electrodos a través de los agujeros correspondientes. Para colocar correctamente el dispositivo en la pierna del usuario, se fija una placa de metal a la banda, de tal manera que la placa metálica pueda doblarse para adaptarse a la posición anterior de la tibia. Una vez doblada, la placa puede ubicarse de forma reproducible sobre la tibia.

Sin embargo, un usuario puede tener dificultades para utilizar este dispositivo, no sólo porque requiere la presencia de un técnico o médico para determinar la posición óptima de los dos electrodos, sino porque también, al basarse en una placa metálica doblada para determinar la posición correcta del dispositivo sobre la pierna del usuario, esto puede conducir a una colocación incorrecta de la misma, dado que una placa de metal doblada puede ajustarse en diferentes posiciones de la pierna del usuario, siendo sólo una de ellas la óptima.

Los documentos US 2017/106189 A1, US 2018/250520 A1 y WO 2007/057899 A2 representan otros antecedentes de la técnica.

Descripción de la invención

La presente invención proporciona un dispositivo para la estimulación eléctrica funcional según la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes se definen otros aspectos y realizaciones preferidas. Los aspectos, realizaciones, ejemplos y métodos de la presente divulgación que no se encuentren dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas no forman parte de la invención y se proporcionan simplemente con fines ilustrativos.

Los inconvenientes de los dispositivos de estimulación eléctrica funcional convencionales se resuelven mediante la presente invención, que proporciona un dispositivo de estimulación eléctrica funcional que es muy fácil de usar, incluso para una persona que ha sufrido una lesión neurológica.

El dispositivo de estimulación eléctrica funcional de la presente divulgación es un dispositivo de rehabilitación diseñado para proporcionar funciones motoras a personas que tienen dificultad para mover una extremidad como resultado de una enfermedad o lesión del sistema nervioso central. Durante el movimiento o la actividad del usuario, el dispositivo estimula eléctricamente los nervios motores de la extremidad afectada para lograr la función correspondiente, de modo que el usuario mejora su actividad. La estimulación eléctrica funcional también puede mejorar el reaprendizaje motor, fortalecer los músculos, prevenir o retrasar la atrofia muscular, aumentar el flujo sanguíneo local y/o mantener/aumentar la amplitud del movimiento. En una realización concreta, un dispositivo de estimulación eléctrica funcional proporciona flexión dorsal y flexión plantar del tobillo a personas que padecen pie caído. Durante la marcha, el dispositivo estimula eléctricamente los nervios motores de la pierna afectada para lograr la flexión dorsal y la flexión plantar del pie, de modo que el usuario mejora su marcha. En otra realización concreta, un dispositivo de estimulación eléctrica funcional proporciona flexión y extensión de la rodilla. En otra realización concreta, un dispositivo de estimulación eléctrica funcional proporciona flexión y extensión del codo a personas que tienen dificultad para mover el brazo y el antebrazo. Durante la flexión y extensión del codo, el dispositivo estimula eléctricamente los nervios motores del bíceps y tríceps. En otra realización concreta, un dispositivo de estimulación eléctrica funcional proporciona flexión y extensión de la muñeca y flexión y extensión independientes de los dedos. Durante la flexión y extensión de la muñeca y los dedos, el dispositivo estimula eléctricamente los grupos de músculos correspondientes.

En un primer aspecto de la invención, se proporciona un dispositivo para la estimulación eléctrica funcional. El dispositivo comprende una prenda, tal como una prenda textil o de tela, que puede situarse sobre una parte del cuerpo de un usuario; un conjunto que comprende un casquillo y un electrodo o parche de electrodos; y un estimulador. El electrodo o parche de electrodos tiene una pluralidad de almohadillas de electrodos. Las almohadillas de electrodos se sitúan sobre el electrodo o parche de electrodos o están integradas en ellos. La pluralidad de almohadillas de electrodos comprende al menos una almohadilla de electrodo activo y al menos una almohadilla de electrodo de retorno. El estimulador comprende medios para controlar la activación/desactivación de señales eléctricas estimuladoras que se proporcionarán al menos a varias de la pluralidad de almohadillas de electrodos. Durante el uso del dispositivo, una superficie del electrodo o parche de electrodos se extiende a lo largo de una superficie interior de la prenda, mientras la superficie opuesta del electrodo o parche de electrodos está en contacto con la piel del usuario, preferentemente por medio de una interfaz de hidrogel entre la piel y el electrodo. La prenda define una zona hueca configurada para recibir el casquillo. El casquillo está configurado para albergar el estimulador. Durante el uso del dispositivo, una primera parte del electrodo está en contacto con una superficie interior de la prenda, estando las almohadillas del electrodo en una posición fija con respecto a la prenda, y una segunda parte del electrodo está en contacto con una superficie del casquillo para recibir las señales eléctricas estimuladoras suministradas por el estimulador. Es decir, cuando la zona hueca recibe el casquillo, el electrodo o parche de electrodos y las almohadillas de electrodos comprendidas en el mismo se disponen en una posición fija con respecto a la prenda.

En realizaciones de la invención, la prenda tiene medios de sujeción para fijar la prenda a la parte del cuerpo de un usuario o alrededor de la misma.

En realizaciones de la invención, el electrodo comprende un sustrato sobre el cual se aplican las almohadillas de electrodos.

En realizaciones de la invención, el electrodo comprende una capa conductora dispuesta sobre la superficie de las almohadillas de electrodos destinadas a estar en contacto con la piel del usuario.

En algunas zonas del electrodo o parche de electrodos, tal como la zona configurada para estar en contacto con el casquillo, el parche de electrodos puede tener una película adhesiva, tal como pegamento, para garantizar una adhesión adecuada al casquillo y evitar el movimiento relativo entre el parche de electrodos y el casquillo.

En realizaciones de la invención, el conjunto que comprende el electrodo y el casquillo es reutilizable.

En realizaciones de la invención, los medios comprendidos en el estimulador para controlar la activación/desactivación de las señales eléctricas estimuladoras que se van a suministrar al menos a varias de dicha pluralidad de almohadillas de electrodos, son medios electrónicos para generar patrones electrónicos.

En realizaciones de la invención, durante el uso del dispositivo, el estimulador está firmemente acoplado al casquillo, teniendo el casquillo y el estimulador medios mecánicos para fijar mecánicamente el casquillo y el estimulador en una única posición.

En realizaciones de la invención, el casquillo no tiene errores, teniendo el casquillo medios para garantizar que el estimulador no pueda encenderse cuando no esté alojado en el casquillo.

En realizaciones de la invención, la superficie exterior de la prenda tiene marcas serigrafiadas para alinear el dispositivo con respecto a la parte del cuerpo del usuario sobre la que se coloca.

En realizaciones de la invención, la prenda no tiene errores, estando configurada la superficie de la prenda para tener el electrodo dispuesto sobre ella, teniendo dicha superficie serigrafiada la forma de las almohadillas de electrodos.

En realizaciones de la invención, la prenda tiene una indicación de izquierda y derecha para hacer más visible si el electrodo se ha colocado correctamente o no.

En realizaciones de la invención, la prenda está formada por una pluralidad de partes, cada una de las cuales, durante el uso del dispositivo, forma un anillo alrededor del brazo del usuario; en donde la prenda tiene una zona que es común a la pluralidad de partes y cada parte tiene una lengüeta o parte alargada independiente de las lengüetas o partes alargadas de las otras partes de dicha pluralidad de partes.

En un segundo aspecto de la invención, se proporciona un sistema para la estimulación eléctrica funcional. El sistema comprende el dispositivo ya descrito; y un sensor configurado para colocarse sobre dicha parte del cuerpo del usuario o en cerca de ella, estando el sensor configurando, durante el uso del sistema, para medir información durante el movimiento y emitir señales de sensores indicativas del mismo, para ser recibidas y procesadas por el estimulador comprendido en el dispositivo. El estimulador controla la activación/desactivación de las señales eléctricas estimuladoras que se suministrarán al menos a varias de dicha pluralidad de almohadillas de electrodos en función de las señales del sensor proporcionadas por el sensor.

En realizaciones de la invención, el estimulador y el sensor están conectados a través de una conexión inalámbrica.

En realizaciones de la invención, el sistema comprende además medios de control para controlar el funcionamiento del dispositivo, estando los medios de control integrados en un dispositivo electrónico que tiene medios de procesamiento, comprendiendo los medios de control un programa informático, software o aplicación para controlar y configurar la ejecución del dispositivo, y los medios de control se comunican con el estimulador comprendido en el dispositivo a través de un protocolo inalámbrico. Es decir, en los medios de control, se ejecuta un programa informático, software o aplicación para controlar y configurar los parámetros y ejecución de la estimulación eléctrica funcional. Los medios de control pueden estar incorporados en forma de una aplicación, programa informático o software que se ejecuta desde un ordenador personal o en el mismo, una tableta, un teléfono inteligente o cualquier otro dispositivo electrónico que comprenda medios de procesamiento capaces de ejecutar la correspondiente aplicación o programa informático o software.

El diseño, tanto del dispositivo como del sistema, es modular. Esto significa que cada módulo o elemento del dispositivo y/o sistema se diseña de forma separada e independiente del resto de módulos o elementos, al mismo tiempo que son compatibles entre sí. Por lo tanto, los costes de mantenimiento, diseño, certificación, etc., así como los tiempos de lanzamiento de nuevos productos, se reducen significativamente. Como consecuencia, es más fácil seguir desarrollando cada módulo por separado, manteniendo siempre la compatibilidad entre ellos.

Además, el estimulador y el casquillo son exclusivos (universales) para cualquier dispositivo o sistema destinado a rehabilitar cualquier parte del cuerpo. Diferentes electrodos, incluso si están destinados a ser utilizados para diferentes segmentos del cuerpo, se suministran con un casquillo único. Así, al elegir el parche de electrodos correcto (se suministra con un casquillo universal) y el estimulador adquirido con un kit de rehabilitación de otra parte del cuerpo, el estimulador se puede reutilizar.

Además, al tener un sistema totalmente modular se simplifica el desarrollo de futuros productos para estimular otras partes del cuerpo o grupos de músculos. Bastaría con diseñar el electrodo o parche de electrodos de manera que las zonas del parche de electrodos se coloquen en determinados puntos anatómicos (puntos de inervación del nervio/por encima del nervio correspondiente), una prenda que se adapte a la forma del lugar donde se debe colocar el parche de electrodos, y las aplicaciones de software y patrones de estimulación necesarios, para facilitar la configuración. El estimulador no requeriría mayor desarrollo, ya que el software que contiene permite configurarlo de forma muy flexible. El casquillo tampoco requeriría ningún desarrollo adicional.

Otras ventajas y características de la invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada y estarán concretamente señaladas en las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de los dibujos

Para completar la descripción y con el fin de proporcionar una mejor comprensión de la invención, se proporciona un conjunto de dibujos. Dichos dibujos forman parte integrante de la descripción e ilustran una realización de la invención, la cual no debe interpretarse como limitación del alcance de la invención, sino como solo un ejemplo de cómo puede llevarse a cabo la invención. Los dibujos comprenden las siguientes figuras:

La figura 1A muestra una vista despiezada de un dispositivo de estimulación eléctrica funcional según una posible aplicación de la invención. La figura 1B muestra una vista del dispositivo de la figura 1A una vez ensamblado y montado sobre la pierna de un usuario. La figura 1C muestra una vista de un dispositivo para la estimulación eléctrica funcional de un antebrazo, de acuerdo con una posible aplicación de la invención, una vez ensamblado y montado sobre el brazo de un usuario.

La figura 2A muestra un conjunto que comprende un electrodo y un casquillo, en donde el electrodo, a su vez, comprende una pluralidad de almohadillas de electrodos, de acuerdo con una posible aplicación de la invención. La figura 2B muestra una vista diferente del conjunto de la figura 2A. La figura 2C muestra dos ejemplos de electrodos o parches de electrodos, que pueden estar comprendidos en un conjunto de acuerdo con la invención.

La figura 3 muestra un sensor y medios de fijación para fijar el sensor, de acuerdo con una posible aplicación de la invención.

La figura 4 muestra de forma esquemática un sistema para la estimulación eléctrica funcional, que incluye un dispositivo para la estimulación eléctrica funcional, un sensor y un medio de control, de acuerdo con una posible aplicación de la invención.

Las figuras 5A y 5B muestran vistas laterales de un estimulador comprendido en un dispositivo de estimulación eléctrica funcional de acuerdo con una posible aplicación de la invención. En la figura 5A, también se esquematiza un casquillo al que se puede conectar el estimulador.

Las figuras 6A y 6B muestran un acoplamiento entre el casquillo y el estimulador según una posible aplicación de la invención. En la figura 6A, ambos elementos aún no están acoplados. En la figura 6B, ambos elementos han sido acoplados y el rebaje del casquillo encaja con el saliente del estimulador.

La figura 7 muestra un saliente en la superficie interior del casquillo que coincide con un interruptor en el estimulador cuando el estimulador está alojado en el casquillo, de acuerdo con una posible aplicación de la invención.

Las figuras 8A y 8B muestran respectivas vistas interior y exterior de una prenda para un dispositivo de estimulación eléctrica funcional, de acuerdo con una posible aplicación de la invención. La prenda mostrada en las figuras 8A y 8B está destinada a colocarse sobre la pierna de un usuario. La figura 8C muestra una vista de una prenda que tiene un conjunto formado por un electrodo y un casquillo montado en ella, de un dispositivo para la estimulación eléctrica funcional de un antebrazo, tal como se muestra en

la figura 1C. La figura 8D muestra la prenda y el conjunto de la figura 8C, en la posición para ser usado por un usuario.

La figura 9 muestra una vista despiezada de una prenda de un dispositivo de estimulación eléctrica funcional, de acuerdo con una posible aplicación de la invención.

Descripción de una manera de poner en práctica la invención

La figura 1A muestra una vista despiezada de un dispositivo 100 para la estimulación eléctrica funcional según una posible aplicación de la invención. El dispositivo 100 de esta realización tiene varios módulos o elementos. El dispositivo 100 no requiere cables.

Un primer elemento del dispositivo 100 es una prenda 10, tal como por ejemplo una prenda textil o de tela. Debido a que el dispositivo 100 no necesita cables, la prenda 10 puede fabricarse con materiales o tejidos flexibles que se adapten a la forma del cuerpo o extremidad del usuario. Esto hace que el proceso de colocación y/o uso del dispositivo 100 sea muy fácil. Dicho de otro modo, la prenda 10 está diseñada y fabricada de forma ergonómica. La prenda ergonómica 10 también contribuye a potenciar la autonomía del paciente, que incluso puede ponérsela con una sola mano o al menos sin necesidad de ayuda externa. La prenda 10 está fabricada preferentemente con materiales transpirables. Durante el uso del dispositivo 100, tal como se divulga a continuación, un conjunto 20 que comprende un electrodo 9 y un casquillo 8 está unido a la prenda 10, que esté diseñada de una manera que permita colocar el dispositivo ensamblado 100 de una sola manera posible; facilitando así el uso del dispositivo 100. En realizaciones de la invención, la prenda 10 tiene medios de sujeción, por ejemplo, en sus extremos, para fijar la prenda alrededor del segmento del cuerpo de un usuario (antebrazo, parte superior del brazo, muslo, pantorrilla, entre otros). Por ejemplo, cuando el dispositivo 100 es para estimular una función del pie o de la mano, la prenda 10 puede fijar el dispositivo 100 alrededor de la pantorrilla o el antebrazo del usuario, respectivamente, en forma de anillo.

Un segundo elemento del dispositivo 100 es un conjunto 20 que tiene un casquillo 8 y un electrodo o parche de electrodos 9. El electrodo o parche de electrodos 9 comprende, entre otros elementos, una pluralidad de almohadillas de electrodos 91. Por lo tanto, el electrodo o parche de electrodos 9 es un electrodo de almohadillas múltiples. El electrodo 9 está diseñado para estar unido a la prenda 10 o para estar en contacto ésta, siendo así transportado por la prenda 10 en una condición estacionaria o fija, de tal manera que las almohadillas de electrodos 91 comprendidas en el electrodo 9 estén dispuestas en posiciones fijas de la prenda 10. El casquillo 8 proporciona una interfaz física para recibir un estimulador y mantener el electrodo 9 unido mecánica y eléctricamente al estimulador. Cuando la prenda 10 es usada por un usuario, las almohadillas de electrodos 91 están en contacto con la piel del usuario preferentemente mediante una capa de hidrogel, que actúa como una interfaz entre la piel y las almohadillas de electrodos 91. En función de la parte del cuerpo a estimular, el electrodo o parche de electrodos 9 puede ser alargado.

El electrodo 9 está fabricado con diferentes elementos dispuestos en una configuración en capas. En una capa inferior, el electrodo 9 tiene un sustrato que puede estar fabricado con un material plástico, por ejemplo, poli(tereftalato de etileno) (PET) o poliamida. El sustrato también puede ser un sustrato a base de silicona. El sustrato también puede estar fabricado con una tela no tejida. Las almohadillas de electrodos 91 están definidas sobre el sustrato. Las almohadillas de electrodos 91 están fabricadas con un material conductor. Por ejemplo, las almohadillas de electrodos 91 pueden estar fabricadas con un metal, tal como cobre, oro o plata. En otras realizaciones, pueden estar fabricadas con grafito. Las almohadillas de electrodos 91 pueden imprimirse mediante tinta biocompatible, tal como tinta de plata, tinta de grafito o una combinación de tintas de diferentes materiales conductores.

El electrodo 9 puede comprender un gel conductor, tal como un hidrogel, dispuesto cubriendo las almohadillas de electrodos 91, destinado a estar en contacto con la piel del usuario. Más en concreto, el gel conductor puede estar dispuesto sobre la capa que define las almohadillas de electrodos 91, tal como la capa de tinta, por lo tanto, entre las almohadillas de los electrodos y la piel del usuario. El gel conductor tiene la función de ser una interfaz entre las almohadillas de electrodos 91 y la piel. La capa de gel conductor que cubre las almohadillas de los electrodos puede estar cubierta por una capa protectora. En la superficie del sustrato del electrodo diseñado para estar en contacto con el casquillo 8, se puede disponer una capa de adhesivo de base. Una película, tal como una película de recubrimiento antiadherente, por ejemplo, fabricada con un material plástico rígido, tal como PET, cubre la superficie impregnada de adhesivo. La película se retira antes de ubicar la parte correspondiente del sustrato del electrodo 9 sobre la superficie respectiva del casquillo 8. El electrodo 9 también puede tener una capa aislante, tal como una capa dieléctrica, para garantizar que sólo las almohadillas de electrodos 91 puedan hacer contacto eléctrico con la piel del usuario.

La colocación óptima de las almohadillas de electrodos 91 sobre la parte del cuerpo del usuario y, por lo tanto, la prenda 10 que porta el electrodo que tiene las almohadillas de electrodos, la determina un técnico o médico que ayuda al paciente. El casquillo 8 sirve para alojar otro elemento del dispositivo 100, en concreto un estimulador 1. La prenda 10, tal como una prenda textil o de tela, define una zona hueca 60 de sustancialmente el mismo tamaño y forma que el casquillo 8. La zona hueca está diseñada para recibir el casquillo 8. Por lo tanto, tal como se muestra, por ejemplo, en la figura 1A, cuando el conjunto 20 se junta con la prenda 10, de tal manera que el electrodo 9 se solape con la superficie interior de la prenda 10, el casquillo 8 asomará a través de la zona hueca 60 de la prenda 10, dejando el casquillo 8 listo para recibir el estimulador 1.

La pluralidad de almohadillas de electrodos 91 comprende al menos una almohadilla de electrodo activo y al menos una almohadilla de electrodo de retorno. La almohadilla del electrodo de retorno normalmente es más grande que la almohadilla del electrodo activo. En una realización concreta, hay hasta 8 almohadillas de electrodos definidas como electrodos de retorno y hasta 32 almohadillas de electrodos definidos como electrodos activos. Por ejemplo, en un dispositivo para la rehabilitación de un pie, se pueden utilizar 16 almohadillas de electrodos activos y 4 almohadillas de electrodos de retorno; y en un dispositivo para rehabilitar una mano, se pueden utilizar 32 almohadillas de electrodos activos y 8 almohadillas de electrodos de retorno.

La figura 2A muestra un conjunto 20 que comprende un casquillo 8 y un electrodo alargado 9 que, a su vez, comprende una pluralidad de almohadillas de electrodos 91, de acuerdo con una posible aplicación de la invención, por ejemplo, para ser utilizado en un dispositivo para rehabilitar un pie. La figura 2B muestra una vista diferente (vista posterior) del conjunto 20. El casquillo 8 es una carcasa rígida o semirrígida, al que se fija el electrodo 9 (por ejemplo, se pega). El casquillo 8 y el electrodo 9 están firmemente fijados entre sí, formando una sola parte, proporcionando así al dispositivo 100 una superficie preparada para garantizar que las clavijas que sobresalen del estimulador, aún no divulgado, estarán en contacto con las rutas conductoras, fabricados, por ejemplo, con tinta conductora, depositados sobre el sustrato del electrodo 9. El casquillo 8 puede estar fabricado con cualquier material rígido o semirrígido, tal como plástico. El casquillo 8 tiene una ranura a través de la cual pasa el electrodo 9, de tal manera que la parte del electrodo 9 que no tiene almohadillas de electrodos 91 se puede doblar después de pasar a través de la ranura y adherirse a la superficie interior del casquillo 8, es decir, la superficie del casquillo configurado para recibir el estimulador 1. La figura 2A muestra la parte mencionada del electrodo 9 ya doblada y adherida al casquillo 8. La figura 2C muestra dos electrodos 9A, 9B diseñados para fijarse a casquillos respectivos con el fin de integrar un conjunto según una realización de la invención. A la izquierda, se muestra un electrodo 9A para ser usado en un dispositivo 100 para estimular la pierna derecha. A la derecha, se muestra un electrodo 9B para ser usado en un dispositivo 100 para estimular la pierna izquierda. En ambos ejemplos, el electrodo tiene una capa aislante 92. Las almohadillas de electrodos 91 fabricadas o depositadas sobre el sustrato están cubiertas con una capa de hidrogel. La parte del electrodo 9A, 9B configurada para ser insertada a través de la ranura practicada en el casquillo 8 y para ser doblada y adherida al casquillo 8 se indica con los números de referencia 921. Las rutas conductoras 93, tales como las rutas de plata o grafito, por ejemplo, fabricadas con tinta conductora, que conectan las almohadillas de electrodos 91 y diferentes ubicaciones de la parte 921, también se muestran. Durante el uso del dispositivo 100, cuando el estimulador 1 se acopla al casquillo 8, las clavijas de salida 33 del estimulador 1 están conectadas eléctricamente a las rutas conductoras 93 del electrodo 9, 9A, 9B y, por lo tanto, están conectadas eléctricamente a las respectivas almohadillas de electrodos 91. Cada parte 921 también puede tener una pluralidad de orificios 95 diseñados para recibir puntos de referencia respectivos del casquillo 8, tal como se divulgará con referencia a la figura 7. Los orificios 95 pueden contribuir a la colocación correcta de la parte 921 sobre la superficie correspondiente del casquillo 8. Puede haber otro agujero, por ejemplo, uno más grande 96, que permite que aparezca un saliente en el casquillo, según se divulgará más adelante.

La capa de hidrogel que cubre las almohadillas de los electrodos 91 puede estar cubierta por una capa protectora para proteger el hidrogel antes del uso del electrodo 9. La capa protectora protege la capa de hidrogel y evita que la suciedad externa dañe el hidrogel mientras no está siendo utilizado por un usuario. En realizaciones de la invención, las almohadillas de electrodos 91 permiten un flujo de corriente controlado (espacial y temporal) entre las almohadillas de electrodos activas y de retorno. En una configuración mínima, el electrodo 9 comprende al menos dos almohadillas de electrodos 91 (una almohadilla de electrodo activo y una almohadilla de electrodo de retorno). Las figuras 2A y 2B muestran un posible diseño de almohadillas de electrodos 91, para ser utilizado en un dispositivo para estimular una pierna, en el que, en una primera parte del electrodo 9, hay dos filas de almohadillas de electrodos 91, y cada fila tiene ocho almohadillas de electrodos activos y cuatro almohadillas de electrodos de retorno más grandes. La primera parte de las almohadillas de electrodos 91 está situada en un lado del casquillo 8, mientras que la segunda parte de las almohadillas de electrodos 91 está situada en el lado opuesto del casquillo 8. Esta configuración varía en función de la aplicación del sistema. Por ejemplo, para estimular la función de la mano, tanto las almohadillas de electrodos activos como las de retorno pueden distribuirse en todo el sustrato que forma el electrodo 9. Durante el uso del dispositivo 100, las almohadillas de electrodos 91 pueden activarse de modo simultáneo (caso sincrónico) o secuencial (caso asincrónico). En realizaciones de la invención, las almohadillas de electrodos 91 son rectangulares con bordes redondeados para minimizar los llamados efectos de borde (altas densidades de corriente en los bordes de los electrodos). En su lugar, podrían utilizarse otras formas y números arbitrarios de almohadillas de electrodos 91. El tamaño y la forma de las almohadillas se eligen para producir una estimulación cómoda pero también selectiva. El conjunto 20 formado por el electrodo 9 y el casquillo 8 es reutilizable. Después de su uso, se recomienda separar el electrodo 9 de la prenda 10 y cubrir la capa de hidrogel con la película protectora que se había retirado para disponer el electrodo 9 sobre la piel.

Un tercer elemento del dispositivo 100 es el estimulador 1. El estimulador 1 es una parte separada del dispositivo 100 y está diseñado para alojarse en el casquillo 8. En las figuras 5A-5B se muestra un estimulador 1 de acuerdo con una posible realización de la invención. El estimulador 1 genera impulsos eléctricos para ser transferidos a la piel del usuario a través de al menos una almohadilla de electrodo 91 de la pluralidad de almohadillas de electrodos 91 del electrodo 9. El estimulador 1 comprende medios electrónicos necesarios para generar diferentes patrones de estimulación, tales como patrones de impulsos, según lo ordenado por una aplicación de control. El estimulador 1 realiza el control de parámetros y el suministro de estimulación basándose en algoritmos de control almacenados en medios de memoria y ejecutados en medios de procesamiento. El control de la estimulación es en tiempo real. Durante el uso del dispositivo 100, el estimulador 1 genera impulsos eléctricos que se transfieren al electrodo 9 a través de las correspondientes clavijas de salida 33. En concreto, durante el uso del dispositivo 100, las clavijas de salida 33 están conectadas eléctricamente a las rutas conductoras 93 impresas sobre el sustrato del electrodo 9, 9A, 9B y, por lo tanto, están conectadas eléctricamente a las respectivas almohadillas de electrodos 91. Los medios electrónicos comprendidos en el estimulador 1, así como los patrones de impulsos eléctricos a transferir a la piel del usuario, están fuera del alcance de la presente invención.

Además, el firmware o software integrado en los medios electrónicos comprendidos en el estimulador 1, por ejemplo, en medios de procesamiento comprendidos en el estimulador 1, no es específico para la aplicación, el programa informático o el software utilizado para controlar el dispositivo 100, por ejemplo, desde un dispositivo externo, tal como un teléfono inteligente, una tableta o similar. Dicho de otro modo, el estimulador 1 es un estimulador de uso general, lo que facilita relativamente el desarrollo de nuevas aplicaciones de control. El estimulador 1 puede provocar un impulso eléctrico con determinadas características o parámetros, tal como frecuencia, ancho del impulso, amplitud, compensación, duración, etc. El firmware en el estimulador 1 tiene comandos para establecer los valores de uno o varios de esos parámetros. Como consecuencia, el estimulador 1 es transparente para el uso específico del dispositivo 100, tal como la rehabilitación de un pie, pierna, mano, antebrazo, espalda, etc., dado que el uso del dispositivo 100 está determinado por otros elementos de módulos, tales como el electrodo 9, la prenda 10 y la aplicación de software o programa informático que controla el uso del dispositivo 100.

La figura 1B muestra el dispositivo 100 de la figura 1A una vez ensamblados los diferentes elementos 10, 20, 1. En concreto, el dispositivo mostrado 100 está montado sobre la pierna de un usuario. El dispositivo 100 se ensambla de la siguiente manera: En primer lugar, el conjunto 20 que comprende un electrodo 9 y un casquillo 8 está montado o dispuesto sobre la prenda 10. Esto se hace disponiendo una superficie del electrodo 9 a lo largo de una superficie interior de la prenda 10, mientras que el casquillo 8 del conjunto 20 es recibido por la zona hueca 60 definida por la prenda 10. Dicho de otro modo, el casquillo 8 asoma a través de la zona hueca 60 de la prenda 10. Cuando la zona hueca 60 recibe el casquillo 8, las almohadillas de electrodos 91 comprendidas en el electrodo 9 se disponen en una posición fija con respecto a la prenda 10. El casquillo 8 recibe entonces el estimulador 1, que está acoplado o fijado al casquillo 8. Durante el uso del dispositivo 100, la superficie del electrodo 9 que no está en contacto con la prenda 10 está en contacto con la piel del usuario, preferentemente mediante una capa de hidrogel que actúa como interfaz entre la almohadilla del electrodo y la piel. Por lo tanto, las almohadillas de electrodos 91 comprendidas en el electrodo 9 están en contacto con la piel del usuario. Los medios electrónicos comprendidos en el estimulador 1 controlan la activación/desactivación de señales eléctricas estimuladoras que se suministrarán a la piel del usuario a través de las almohadillas de electrodos 91. La figura 1C muestra una vista de otro dispositivo 101 para la estimulación eléctrica funcional, en este caso de la mano de un usuario, de acuerdo con una posible aplicación de la invención, una vez ensamblado y montado sobre el brazo de un usuario.

El dispositivo 100, 101 para la estimulación eléctrica funcional es parte de un sistema para la estimulación eléctrica funcional. El sistema comprende, además del dispositivo 100, 101, un sensor 30 para medir el movimiento del miembro o extremidad del cuerpo y detectar diferentes fases del movimiento. La figura 3 muestra un sensor 30 y medios de fijación 16 para fijar el sensor 30, de acuerdo con una posible aplicación de la invención. Por ejemplo, si el dispositivo 100 está diseñado para usarse para ayudar a personas que padecen pie caído, como es el caso del dispositivo mostrado en la figura 1B y, por lo tanto, el dispositivo proporciona flexión dorsal y flexión plantar del tobillo, el sensor 30 mide los diferentes movimientos del pie correspondiente y detecta diferentes fases de la marcha. Por lo tanto, durante la marcha, el dispositivo 100 estimula eléctricamente los nervios motores de la pierna afectada para lograr la flexión dorsal y la flexión plantar del pie, de modo que el usuario mejora su marcha. Dicho de otro modo, el sensor 30 mide aceleraciones, velocidades angulares y datos de orientación y los procesa y envía una orden de estimulación al estimulador 1, así como los datos, por ejemplo, para determinar el inicio y el final de la emisión de impulsos eléctricos a través de las almohadillas de electrodos 91, o para activar/desactivar patrones de estimulación, estimulando así los músculos en respuesta a las fases del movimiento corporal.

Algunos ejemplos no limitantes de sensores que pueden usarse como sensor 30 son sensores inerciales, tales como sensores MEMS inerciales o unidades de medición inercial ("inertial measurement units", IMU), acelerómetros, giroscopios, magnetómetros o cualquier otro sensor adecuado. Se utiliza al menos un sensor 30. Dicho al menos un sensor 30 está configurado para medir, durante el uso del sistema, los datos capturados durante el movimiento (por ejemplo, al caminar o durante el movimiento del brazo o la mano, según corresponda), procesar los datos capturados y transmitir señales de sensor indicativas del movimiento al estimulador 1. Los datos capturados por el sensor permiten que el sensor 30 calcule la trayectoria del pie y la fase de la marcha cuando el usuario camina, en un ejemplo en el que el sistema se utiliza para corregir el pie caído, o la trayectoria de otras partes del cuerpo, tal como una mano o un brazo, en otros ejemplos. Cuando el dispositivo se utiliza para tratar el pie caído, el sensor 30 está situado preferentemente en el pie. Se pueden utilizar otros diseños de sensores diferentes al mostrado en la figura 3 para otras partes del cuerpo, tal como por ejemplo las manos.

En realizaciones de la invención, el sensor 30 está unido al miembro o extremidad a rehabilitar mediante medios de fijación 16, tal como un clip, una pinza o cualquier otro medio de fijación adecuado. El sensor 30 puede tener un botón o interruptor 15 de ENCENDIDO/APAGADO. También puede tener un indicador de alimentación 13, es decir, un indicador de conexión disponible. El indicador de alimentación 13 puede ser un indicador luminoso, tal como un LED. El sensor 30 también puede tener un indicador de batería 14, tal como un indicador de luz, por ejemplo, un LED. El sensor 30 está conectado mediante un protocolo de comunicación al estimulador 1. La conexión entre el sensor 30 y el estimulador 1 es preferentemente inalámbrica, tal como Bluetooth, wifi o RFID.

El sensor 30 tiene diferentes funciones: Durante la calibración, informa al estimulador 1 de cómo se está moviendo el miembro del cuerpo determinado (pie, mano, etc.). Durante el uso normal del sistema, determina el inicio y el final de la estimulación. Determina cuándo comenzar y cuándo detener la estimulación. Durante el uso normal del sistema, registra y evalúa los movimientos del usuario y obtiene información importante sobre la velocidad, la simetría, la precisión de la trayectoria, entre otros. En otro modo de funcionamiento, el sensor 30 puede usar el botón de ENCENDIDO/APAGADO 15 como botón de activación externo, para determinar el inicio/final de la estimulación. Esto puede usarse, por ejemplo, en caso de que el movimiento no sea lo suficientemente preciso, en cuyo caso un terapeuta o médico puede presionar el botón de ENCENDIDO/APAGADO 15 para iniciar o detener la estimulación.

El sistema comprende, además del dispositivo 100, 101 y del sensor 30, medios de control para controlar el funcionamiento del dispositivo 100, 101. Los medios de control pueden estar integrados en cualquier dispositivo electrónico que tenga medios de procesamiento, tales como un dispositivo electrónico remoto, por ejemplo, un ordenador personal, una tableta, un teléfono inteligente o un adaptador Bluetooth, entre otros. Los medios de control comprenden un programa informático, un software o una aplicación para controlar y configurar la ejecución del dispositivo de estimulación eléctrica funcional 100, 101. Tener un sistema de comunicación no patentado hace que el sistema sea capaz de conectarse a cualquier dispositivo electrónico. Esto permite el desarrollo de aplicaciones de software en cualquier plataforma o sistema operativo convencional, tal como Android, iOS, Windows o cualquier otro, de una manera rápida, sin modificar el firmware del dispositivo 100, 101. Dicho de otro modo, para generar nuevos programas, no es necesario desarrollar nuevo firmware, sino únicamente una nueva aplicación, o agregar una nueva ventana con un nuevo protocolo de rehabilitación a una aplicación existente. La figura 4 muestra en forma esquemática el sistema 400, que comprende un dispositivo 100, 101, un sensor 30 y medios de control 50 conectables al dispositivo 100, 101 a través de una interfaz inalámbrica. En concreto, los medios de control 50 están conectados al estimulador 1. En otras realizaciones de la invención, el sensor 30 puede tener una comunicación directa con los medios de control 50 (no mostrados en la figura 4). El medio de control 50 tiene un software de control que puede actualizarse o reemplazarse a través de diferentes interfaces, tal como una interfaz de línea de comandos ("command-line interface", CLI), diferentes aplicaciones, tales como aplicaciones de Android, un escritorio u otros.

Por lo tanto, el estimulador 1 comprendido en el dispositivo 100, 101 puede comunicarse a través de un protocolo inalámbrico con un dispositivo externo, tales como teléfonos inteligentes, tabletas o PC que comprenden medios de control, tales como una aplicación de usuario, desde los cuales se puede controlar el proceso de estimulación. A través de una conexión inalámbrica, el propio usuario o un terapeuta pueden establecer parámetros de estimulación específicos, iniciar protocolos de estimulación (que se ejecutan en el estimulador) y observar la ejecución de la estimulación. El estimulador 1 es responsable del control en tiempo real y el suministro de los impulsos eléctricos a las almohadillas de electrodos 91 del electrodo 9, de la estimulación basada en algoritmos de control almacenados en medios de memoria (por ejemplo, en una memoria comprendida en el estimulador 1) y ejecutados en medios de procesamiento, por ejemplo, a petición del usuario. A través del estimulador 1, el dispositivo se puede encender y apagar, y algunos parámetros de estimulación, como la intensidad general de la estimulación, pueden ser ajustados. Los impulsos eléctricos generados en el estimulador 1 se transfieren a las almohadillas de electrodos 91 a través de las correspondientes clavijas de salida 33. Por ejemplo, cada patrón de estimulación comprende un conjunto (al menos una) de almohadillas de electrodos activos 91 entre las almohadillas de electrodos del electrodo 9, en el que a cada almohadilla de electrodo activo se le proporciona una amplitud de impulso de estimulación adecuada, frecuencia, ancho del impulso, etc. Cada patrón de estimulación también comprende retrasos de tiempo específicos entre activaciones sucesivas de la almohadilla del electrodo. El sistema de la presente divulgación, que se basa en la información capturada por el sensor 30 colocado sobre una parte parética del cuerpo (por ejemplo, pierna o pie) de un paciente, es capaz de modificar el patrón de estimulación durante el uso del sistema, es decir, mientras el usuario mueve la parte del cuerpo a rehabilitar.

Volviendo al estimulador 1, las figuras 5A y 5B muestran respectivas vistas laterales de una realización según la invención. La figura 5A es una vista lateral de la parte frontal del estimulador 1, mientras que la figura 5B es una vista lateral de la parte trasera del mismo. La figura 5A también muestra esquemáticamente un casquillo 8 configurado para alojar el estimulador 1 durante el uso del dispositivo. El estimulador 1 es una caja compacta que aloja medios de procesamiento para generar impulsos eléctricos que se suministrarán a las almohadillas de electrodos 91 del electrodo 9. Los valores de los parámetros que el estimulador 1 es capaz de generar dependen de los medios de procesamiento y del firmware incorporado en el mismo, y están fuera del alcance de la presente divulgación. A modo de ejemplo, la amplitud de los impulsos proporcionados puede variar entre 0 y 100 mA, la frecuencia de los impulsos proporcionados puede variar entre 0 y 100 Hz y la duración de los impulsos proporcionados puede variar entre 0 y 700 ps. Además, es capaz de controlar una gran cantidad de almohadillas de electrodos 91. Por ejemplo, en un dispositivo para la rehabilitación de un pie, puede controlar hasta 16 almohadillas de electrodos activos y 4 almohadillas de electrodos de retorno, mientras que, cuando está en un dispositivo para rehabilitar una mano, puede controlar hasta 32 almohadillas de electrodos activos y 8 almohadillas de electrodos de retorno. Puede proporcionar una señal simétrica bifásica o una señal bifásica compensada. El estimulador 1 puede tener un botón de ENCEDIDO/APAGADO o interruptor 6. El estimulador 1 también puede tener un indicador de batería 2, tal como un indicador de luz, por ejemplo, un LED. También puede tener un indicador de alimentación y conectividad 3, es decir, un indicador de conexión y alimentación disponibles. Este indicador 3 puede ser un indicador luminoso, tal como un LED. También puede tener un indicador de estimulación 4, tal como un indicador de luz, por ejemplo, un LED. También puede tener un botón para aumentar la intensidad 5 y un botón para disminuir la intensidad 7 de la estimulación que se está aplicando. Al presionar este botón, es posible que se emita una señal acústica. El estimulador 1 puede tener un puerto o conector de entrada/salida 31, tal como un puerto microUSB, para diferentes propósitos, tales como recarga de la batería y/o actualizaciones de software. El estimulador 1 está conectado mediante un protocolo de comunicación al dispositivo electrónico que aplica los medios de control 50. La conexión entre el estimulador 1 y el dispositivo electrónico (medios de control 50) es preferentemente inalámbrica, tal como Bluetooth, wifi o RFID.

El acoplamiento o fijación mecánico entre el estimulador 1 y el casquillo 8 es seguro y fácil de aplicar. Por un lado, el casquillo 8 y el estimulador 1 tienen medios mecánicos para fijar mecánicamente el casquillo 8 y el estimulador 1 en una única posición. En la realización mostrada, el estimulador 1 tiene dos pestañas 17, 18 (véase, por ejemplo, la figura 5A) configuradas para coincidir con los rebajes correspondientes 81, 82 (véase, por ejemplo, la figura 1 o la figura 5A) en el casquillo 8. Además, el casquillo 8 tiene un rebaje 83 configurado para coincidir con un saliente 19 correspondiente en el estimulador 1 (véanse, por ejemplo, las figuras 6A y 6B). Esto permite un montaje rápido y sencillo del estimulador en el casquillo, por ejemplo, con una sola mano y sin requerir la ayuda de otras personas. Por otro lado, el casquillo 8 no tiene errores (también conocido como poka yoke) debido a dos razones: Tal como se muestra en las figuras 6A-6B, cuando el estimulador 1 está acoplado al casquillo 8, el casquillo 8 cubre el puerto de entrada/salida 31 del estimulador 8, lo que implica que la batería del estimulador 1 no se puede recargar durante el uso del dispositivo 100. Dicho de otro modo, la batería del estimulador 1 sólo se puede recargar cuando no está acoplado al casquillo 8, es decir, cuando el dispositivo 100 no está en uso. Además, tal como se muestra en la figura 7, el estimulador 1 tiene un interruptor 32 que debe presionarse para que el estimulador 1 pueda encenderse. Si este interruptor 32 no se presiona, el estimulador 1 no se puede encender. Tal como se muestra en la figura 7, el casquillo 8 tiene un saliente adicional 84 en su superficie interior que coincide con el interruptor 32 en el estimulador 1 cuando el estimulador está alojado en el casquillo, de tal manera que el saliente 84 presiona el interruptor 32. Dicho de otro modo, el estimulador 1 sólo se puede encender cuando está alojado en un casquillo 8. Volviendo a la figura 2C, que muestra ejemplos de los electrodos 9A, 9B, el orificio 96 permite que el saliente 84 asome del electrodo 9A, 9b , permitiendo así que el saliente 84 coincida con el interruptor 32. Tal como se muestra también en la figura 7, el casquillo 8 tiene una pluralidad de puntos de referencia 85 (por ejemplo, se ilustran tres puntos de referencia 85) diseñados para coincidir con los respectivos orificios 95 abiertos en la parte 921 del electrodo 9A, 9B, para garantizar la correcta colocación del electrodo 9A, 9B en el casquillo 8. Dicho de otro modo, cada orificio 95 en la parte 921 está diseñado para recibir puntos de referencia respectivos 85 del casquillo 8.

En el transcurso del uso del dispositivo 100, 101, cuando el estimulador 1 está alojado en el casquillo 8, los impulsos eléctricos se transfieren desde el estimulador 1 a las almohadillas de electrodos 91 a través de las correspondientes clavijas de salida 33 dispuestas en la superficie posterior del estimulador 1, es decir, en la superficie del estimulador 1 que se va a poner en contacto con el casquillo 8 y, por lo tanto, con la parte del electrodo 9, 9a , 9B que se va doblar y va a pasar a través de la ranura del casquillo 8. La figura 5B muestra una realización concreta, en la que se muestran 3 grupos de clavijas. Se pueden poner en práctica otras realizaciones en función del diseño del circuito o de las rutas conductoras dispuestas en el electrodo 9, 9A, 9B. Además, en función de la aplicación y tipo de electrodo 9, 9A, 9B, algunas clavijas o grupos de clavijas 33 pueden estar desactivados.

Volviendo a la prenda 10, tal como una prenda textil o de tela, ésta garantiza la correcta adhesión o disposición del electrodo 9 sobre la piel del usuario. La prenda 10 también garantiza que todo el dispositivo 100, 101 permanezca unido y compacto. Las figuras 8A y 8B muestran dos vistas de la prenda 10 de una realización de la invención, diseñada para ser usada sobre la pierna del usuario. La prenda 10 está provista de un sistema de bloqueo 11. En un ejemplo concreto, el sistema de bloqueo 11 puede ser un sistema de bloqueo magnético. En el ejemplo que se muestra en la figura 8B, el sistema de bloqueo 11 está compuesto por dos elementos 11A, 11B configurados para ajustarse entre sí: uno de los elementos 11A está dispuesto en un lado de la parte hueca de la prenda 10 y el otro elemento 11B está dispuesto en el lado opuesto de la parte hueca. Los dos elementos 11A, 11B están configurados para ajustarse entre sí cuando la prenda 10 se coloca sobre el miembro o extremidad a rehabilitar. El sistema de bloqueo 11, que en este ejemplo es un sistema de bloqueo magnético 11, facilita el cierre y la fijación de la prenda 10. Un elemento 11A puede estar dispuesto en el extremo de una correa 56, tal como una correa de sujeción.

La figura 8A muestra un esquema de la superficie interior de la prenda 10, es decir, la superficie diseñada para estar en contacto con el electrodo 9 cuando se ensambla el dispositivo 100. Al igual que el casquillo 8, la prenda 10 no tiene de errores (también denominada poka yoke), por diferentes razones: En su superficie interior, la forma del electrodo 9 está serigrafiada. Esto permite colocar el electrodo 9 exactamente en la zona de la prenda 10 sobre la que debe colocarse. Además, la superficie interior de la prenda 10 y el electrodo 9 tienen una indicación de izquierda y derecha (por ejemplo, letra L y letra R), para hacer aún más visible si el electrodo 9 ha sido colocado correctamente o no. Además, en función de la parte del cuerpo a rehabilitar, la prenda puede ser simétrica. Por ejemplo, en un dispositivo para rehabilitar un pie (o, en general, una pierna), como es el caso del dispositivo 100 de la figura 1B, se puede utilizar una única prenda 10 para la pierna izquierda y para la pierna derecha. Marcas serigrafiadas, tales como círculos en la figura 8B, impresas en la superficie exterior de la prenda 10, contribuyen a alinearla con respecto a la parte del cuerpo del usuario sobre la que se coloca. La combinación de medios de alineación y medios de sujeción 11, 11A, 11B, 56, permite colocar con facilidad la prenda 10, así como el dispositivo ensamblado 100, para que las almohadillas de electrodos 91 estén correctamente ubicadas, incluso cuando la maneja una persona discapacitada.

Las figuras 8C y 8D muestran dos vistas de otro dispositivo 101 de una realización de la invención, diseñado para ser usado en el brazo de un usuario. En concreto, es un dispositivo 101 diseñado para estimular los músculos del antebrazo. Al igual que el dispositivo 100, el dispositivo 101 comprende una prenda 10, un conjunto que comprende un casquillo 8 y un electrodo o parche de electrodos 9, que, a su vez, comprende almohadillas de electrodos 91, y un estimulador configurado para alojarse en el casquillo 8. El estimulador no se muestra en las vistas de las figuras 8<c>y 8D. El electrodo o parche de electrodos 9 de esta realización concreta comprende 8 almohadillas de electrodos de retorno y 32 almohadillas de electrodos activos. Las 8 almohadillas de electrodos de retorno están agrupadas en tres zonas diferentes: dos almohadillas de electrodos de retorno a la izquierda (de la figura 8C), dos almohadillas de electrodos de retorno en el medio y cuatro almohadillas de electrodos de retorno en la parte superior. Las 32 almohadillas de electrodos activos también están agrupadas en tres zonas diferentes: cuatro almohadillas de electrodos activos están en una fila a la izquierda de la figura 8C, ocho almohadillas de electrodos activos (2 filas de cuatro almohadillas por fila) en la parte inferior y 20 almohadillas de electrodos activos en el medio de la figura 8C (una primera fila de 7 almohadillas, una segunda fila de 6 almohadillas y una tercera fila de 7 almohadillas). Respecto a la prenda 10 de esta realización, está formada por tres partes diferentes. Cada parte de la prenda, durante el uso del dispositivo 101, forma un anillo alrededor del brazo del usuario. Cada uno de los tres anillos tiene un diámetro diferente. La prenda tiene una zona que es común a las tres partes, pero cada parte tiene una lengüeta o parte alargada independiente (separada) de las otras dos lengüetas o partes alargadas. Una de las lengüetas tiene una zona hueca para recibir el casquillo. Las tres lengüetas independientes y, por lo tanto, los tres anillos independientes alrededor del brazo del usuario durante el uso del dispositivo 101, permiten que el dispositivo 101 se adapte al brazo del usuario. El aspecto final del dispositivo 101, cuando está siendo usado por el usuario, se muestra en la figura 1C.

La figura 9 muestra una vista despiezada de una prenda 10 de acuerdo con una posible realización de la invención. La prenda 10 mostrada tiene las siguientes capas: una capa exterior 51, que está serigrafiada; una primera capa intermedia 52 o capa intermedia exterior, cuya finalidad es mejorar la sensación táctil cuando se toca la prenda 10; una segunda capa intermedia 53 o capa intermedia interior, cuya finalidad es aumentar la comodidad del paciente, por ejemplo, protegiendo el miembro del cuerpo de los medios de cierre, tales como hebillas de cierre 11; y una capa interior 54, que está serigrafiada y sobre la cual está dispuesto el electrodo que tiene almohadillas de electrodos. La capa exterior 51 y la capa interior 54 pueden estar fabricadas con un material agradable para la piel. Algunos ejemplos no limitantes de dichos materiales son neopreno blando, nailon, poliuretano, poliéster, poliamida, polipropileno, silicona, algodón o cualquier otro material que sea suave y flexible. Todos los materiales mencionados podrían usarse como tejidos planos, material no tejido, tejidos de un solo uso o estructuras laminadas. En un ejemplo concreto, la capa exterior 51 y la capa interior 54 están fabricadas con poliéster, tal como Coolmax®. La primera capa intermedia 52 puede estar fabricada, por ejemplo, con Polartec®. La segunda capa intermedia 53 puede estar fabricada, por ejemplo, con fieltro. Entre la primera capa intermedia 52 y la segunda capa intermedia 53, preferentemente unida a la primera capa intermedia 52, hay una parte estructural 55 que puede soportar el conjunto de casquillo y estimulador, los medios de bloqueo 11, 11A, 11B y la correa de sujeción 56 en realizaciones que comprenden medios de bloqueo y/o una correa de sujeción. La parte estructural 55 puede estar fabricada, por ejemplo, con policarbonato. La serigrafía exterior (de la capa exterior 51) también contribuye a la correcta colocación de la prenda 10.

A continuación, se divulgan diferentes etapas de montaje sobre la pierna de un usuario de un dispositivo 100 para la estimulación eléctrica funcional, para corregir el pie caído. En primer lugar, el conjunto formado por la prenda 10 y el conjunto 20 que comprende el electrodo 9 y el casquillo 1, se dispone sobre la pierna. En concreto, se coloca debajo de la rodilla del usuario. Los círculos serigrafiados sobre la prenda 10 contribuyen a alinear el conjunto respecto a la rodilla del usuario. La prenda 10 puede entonces bloquearse mediante medios de fijación. Además de los medios de fijación, la prenda 10 puede ajustarse manipulando un cinturón de sujeción. A continuación, el estimulador 1 se aloja en el casquillo 8. El aspecto final del dispositivo 100, cuando está siendo usado por el usuario, se muestra en la figura 1B. Para utilizar el sistema completo de estimulación eléctrica funcional, se dispone un sensor 30 sobre los pies del usuario de la pierna en rehabilitación. El sensor 30 puede engancharse, por ejemplo, al zapato del usuario. Ahora, habiendo aplicado los medios de control 50, por ejemplo, en un teléfono móvil, tableta o similares, se ejecuta una aplicación para controlar la ejecución del dispositivo de estimulación eléctrica funcional. Durante el uso del sistema, mientras el usuario camina, el estimulador 1 recibe señales proporcionadas por el sensor 30 para modificar los patrones de estimulación durante la marcha.

En este texto, el término "comprende" y sus derivaciones (tales como "que comprende/comprendiendo", etc.) no deben interpretarse en un sentido excluyente, es decir, estos términos no deben interpretarse como excluyentes de la posibilidad de que lo que se describe y define pueda incluir otros elementos, etapas, etc.

La invención, obviamente, no está limitada a las realizaciones específicas descritas en el presente documento, sino que también abarca cualquier variación que pueda ser considerada por cualquier persona experta en la técnica (por ejemplo, en cuanto a la elección de materiales, dimensiones, componentes, configuración, etc.), dentro del alcance de la invención como se define en las reivindicaciones.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo (100, 101) para la estimulación eléctrica funcional, que comprende:

una prenda (10) que se puede montar sobre una parte del cuerpo de un usuario,

un conjunto (20) que comprende un casquillo (8) y un electrodo (9, 9A, 9B) que, a su vez, comprende una pluralidad de almohadillas de electrodos (91), estando fijado el electrodo (9, 9A, 9B) al casquillo (8), y formando el electrodo (9, 9A, 9B) y el casquillo (8) una sola pieza, y

un estimulador (1) que comprende medios para controlar la activación/desactivación de señales eléctricas estimuladoras que se suministran al menos a varias de dicha pluralidad de almohadillas de electrodos (91), en donde la prenda (10) define una zona hueca (60) configurada para recibir el casquillo (8), estando configurado el casquillo (8) para recibir el estimulador (1), y

en donde, en el transcurso del uso del dispositivo (100, 101), cuando el casquillo (8) es recibido por dicha zona hueca (60) y el estimulador (1) está alojado en el casquillo (8), una primera parte del electrodo (9, 9a , 9B) está en contacto con una superficie interior de la prenda (10), estando las almohadillas de los electrodos (91) del electrodo (9, 9A, 9B) en una posición fija con respecto a la prenda (10), y una segunda parte (921) del electrodo (9, 9A, 9B) está en contacto con una superficie del casquillo (8) para recibir las señales eléctricas estimuladoras suministradas por el estimulador (1).

2. El dispositivo (100, 101) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la prenda (10) tiene medios de sujeción para fijar la prenda (10) a una parte del cuerpo de un usuario o alrededor de la misma.

3. El dispositivo (100, 101) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el electrodo (9) comprende un sustrato sobre el que se aplican las almohadillas de electrodos (91).

4. El dispositivo (100, 101) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el electrodo (9) comprende una capa conductora dispuesta sobre la superficie de las almohadillas de electrodos (91) destinadas a estar en contacto con la piel del usuario.

5. El dispositivo (100, 101) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el conjunto (20) que comprende el electrodo (9) y el casquillo (8) es reutilizable.

6. El dispositivo (100, 101) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los medios comprendidos en el estimulador (1) para controlar la activación/desactivación de señales eléctricas estimuladoras que se suministran al menos a varias de dicha pluralidad de almohadillas de electrodos (91), son medios electrónicos para generar patrones electrónicos.

7. El dispositivo (100, 101) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde, en el transcurso del uso del dispositivo (100, 101), el estimulador (1) está firmemente acoplado al casquillo (8), teniendo el casquillo (8) y el estimulador (1) medios mecánicos (17, 18, 19, 81, 82, 83) para fijar mecánicamente el casquillo (8) y el estimulador (1) en una única posición.

8. El dispositivo (100, 101) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el casquillo (8) dispone de medios (84) para garantizar que el estimulador (1) no pueda encenderse cuando no está alojado en el casquillo (8).

9. El dispositivo (100, 101) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la superficie exterior de la prenda (10) tiene marcas serigrafiadas para alinear el dispositivo (100, 101) con respecto a la parte del cuerpo del usuario sobre la que se coloca.

10. El dispositivo (100, 101) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la superficie de la prenda (10) está configurada para tener el electrodo (9, 9A, 9B) dispuesto sobre la misma, teniendo dicha superficie serigrafiada la forma de las almohadillas de electrodos (91).

11. El dispositivo (100) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la prenda (10) tiene una indicación de izquierda y derecha para hacer más visible si el electrodo (9, 9A, 9B) ha sido colocado correctamente o no.

12. El dispositivo (101) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde la prenda (10) está hecha de una pluralidad de partes, cada una de las cuales, durante el uso del dispositivo (101), forma un anillo alrededor del brazo del usuario; en donde la prenda (10) tiene una zona que es común a la pluralidad de partes y cada parte tiene una lengüeta o parte alargada independiente de las lengüetas o partes alargadas de las otras partes de dicha pluralidad de partes.

13. Un sistema (400) que comprende:

un dispositivo (100, 101) para la estimulación eléctrica funcional de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y

un sensor (30) configurado para colocarse sobre dicha parte del cuerpo del usuario o en su proximidad, estando configurado el sensor (30), durante el uso del sistema (400), para medir información durante el movimiento y emitir señales de sensores indicativas del mismo, para ser recibidas y procesadas por el estimulador (1) comprendido en el dispositivo (100, 101),

controlando el estimulador (1) la activación/desactivación de señales eléctricas estimuladoras que se suministran al menos a varias de dicha pluralidad de almohadillas de electrodos (91) en función de las señales del sensor suministradas por el sensor (30).

14. El sistema (400) de acuerdo con la reivindicación 13, en donde el estimulador (1) y el sensor (30) están conectados a través de una conexión inalámbrica.

15. El sistema (400) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 14, que comprende además medios de control (50) para controlar el funcionamiento del dispositivo (100, 101), estando los medios de control (50) integrados en un dispositivo electrónico que tiene medios de procesamiento, comprendiendo los medios de control (50) un programa informático, un software o una aplicación para controlar y configurar la ejecución del dispositivo (100, 101), comunicándose los medios de control (50) con el estimulador (1) comprendido en el dispositivo (100, 101) a través de un protocolo inalámbrico.