ITMI20082265A1 - Dispositivo per diatermia - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

"Dispositivo per diatermia"

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo per diatermia.

Si definisce diatermia la metodica, di per sé nota, capace di indurre un aumento di temperatura all'interno dei tessuti del corpo di un paziente cedendo ad essi, in modo controllato e selettivo, energia tramite l'utilizzo di correnti elettriche ad alta frequenza (tipicamente comprese tra circa 0,4 e circa 1,5 MHz), con l'obiettivo di curare vari tipi di patologie osteo-articolari e muscolo-tendinee .

A tale scopo, le macchine per diatermia di tipo noto comprendono un elettrodo attivo ed un elettrodo di ritorno collegati ad un trasformatore operativamente connesso ad un amplificatore ad alta frequenza.

L'elettrodo attivo presenta la forma di un manipolo metallico, provvisto o meno di un rivestimento dielettrico isolante (pellicola), mentre l'elettrodo di ritorno assume normalmente la sagoma di una piastra metallica non isolata. La piastra metallica viene collocata sotto al paziente ed il manipolo applicato sul lato opposto della porzione del corpo del paziente da sottoporre a trattamento, in modo che tale porzione rimanga interposta tra i due elettrodi.

L'adozione dell'elettrodo attivo conduttivo (non isolato) permette di attuare il trasferimento di energia secondo la modalità detta resistiva.

L'adozione dell'elettrodo attivo isolato permette di attuare il trasferimento di energia secondo la modalità detta capacitiva.

La modalità capacitiva svolge un'azione attiva sui tessuti molli, a ricco contenuto in acqua, quali i muscoli, il sistema veno-linfatico, le cartilagini, etc..

La modalità resistiva, invece, svolge un'azione efficace su tutti i tessuti resistenti a basso contenuto d'acqua, quali le ossa, la capsula, i legamenti, i tendini, la fascia muscolare, etc..

Nella modalità resistiva, la maggior cessione di potenza si ha sui tessuti interni che presentano la maggior impedenza. Inoltre, in tale modalità prevale il transito di cariche elettriche.

Nella modalità capacitiva, la maggior cessione di potenza si ha nelle vicinanze dell'elettrodo attivo, ove si registra il maggior contributo alla impedenza dell'intero sistema paziente-elettrodi. Inoltre, al di sotto dell'elettrodo attivo isolato vengono richiamati ioni (alternativamente positivi e negativi) ma attraverso di esso non transitano cariche elettriche che invece transitano attraverso l'elettrodo di ritorno fino agli spazi sottocutanei sotto all'elettrodo attivo.

In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione è proporre un dispositivo per diatermia del tipo capacitivo che superi gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.

In particolare, è scopo della presente invenzione mettere a disposizione un dispositivo per diatermia del tipo capacitivo in grado di eliminare o almeno limitare l'attraversamento di corrente con scambio di cariche tra il generatore ed il paziente.

Ulteriore scopo della presente invenzione è proporre un dispositivo per diatermia che permetta di esporre ad un campo elettrico di intensità molto più elevata di quella fornibile da un tradizionale dispositivo capacitivo l'intera porzione di tessuto interposta tra i due elettrodi, in modo da intensificare l'attrazione/repulsione di ioni e radicali che sono esposti a tale campo elettrico.

Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un dispositivo per diatermia, comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un dispositivo per diatermia, come illustrato negli uniti disegni in cui:

- la figura 1 illustra una forma realizzativa di un dispositivo di diatermia applicato al corpo di un paziente ;

- la figura 2 mostra schematicamente una forma realizzativa dell'elettrodo di ritorno in accordo con la presente invenzione;

- la figura 3 illustra il circuito equivalente del dispositivo di diatermia.

- la figura 4 illustra una soluzione per la quale l'elettrodo di ritorno viene reso prevalentemente capacitivo attraverso la inserzione nel circuito di apposito condensatore.

Con il numero di riferimento 1 è indicato nelle allegate figure un dispositivo per diatermia in accordo con la presente invenzione.

Il dispositivo per diatermia 1 comprende un generatore elettrico 2, un elettrodo attivo 3 ed un elettrodo di ritorno 4 operativamente collegati al generatore 2 ed atti ad essere applicati al corpo "C" di un paziente. II generatore 2 è definito da una circuiteria comprendente almeno un alimentatore ed un amplificatore in grado di portare agli elettrodi 3, 4 valori di tensione e frequenza desiderati. Tipicamente, i valori di frequenza "f" sono compresi tra circa 0,3 MHz e circa 3 MHz ed i valori di tensione sono compresi tra circa 50 V e circa 1500 V.

L'elettrodo di ritorno 4 assume preferibilmente una sagoma, ad esempio di una piastra, atta ad essere collocata al di sotto del corpo "C" del paziente. L'elettrodo attivo 3 presenta preferibilmente la forma di un manipolo dotato di un'impugnatura, per poter essere afferrato da un operatore e applicato e/o spostato sul corpo "C" del paziente in corrispondenza di una superficie dello stesso opposta alla superficie a contatto con la sopra citata piastra. La porzione da trattare del corpo "C" del paziente rimane pertanto interposta tra i due elettrodi 3, 4 (figura 1).

Secondo una struttura di per sé nota e non illustrata, il generatore elettrico 2 comprende un amplificatore di frequenza collegato ad un avvolgimento primario di un trasformatore. Un avvolgimento secondario del trasformatore presenta un primo terminale connesso elettricamente all'elettrodo di ritorno 4 ed uno o più secondi terminali elettricamente collegati all'elettrodo attivo 3.

Sia l'elettrodo attivo 3 che l'elettrodo di ritorno 4 applicati al corpo umano completano un circuito equivalente (illustrato nella figura 3) caratterizzato da una impedenza equivalente "Zea", "Zer" prevalentemente resistiva o prevalentemente capacitiva. I valori delle resistenze "Rea" e "Rer" dipendono dalla dimensione dell'elettrodo, dalle caratteristiche della cute del paziente e dal tipo e quantità di crema conduttiva interposta ma sono genericamente inferiori ai 10 Ohm.

Con impedenza equivalente "Zea", "Zer" prevalentemente resistiva si intende, dette "Rea", "Rer" le resistenze equivalenti rispettivamente dell'elettrodo attivo e di quello di ritorno e "Cea", "Cer" le capacità equivalenti rispettivamente dell'elettrodo attivo e di quello di ritorno, che "Re" è molto maqqiore di "1/(Ce*2*n*f) ", dove "f" è la frequenza della tensione di stimolazione applicata agli elettrodi.

Nelle macchine per diatermia di tipo noto i valori di "Cea" dell'elettrodo attivo di tipo capacitivo sono comprese fra 50 pF e 50 pF, mentre il valore di "Cer" è tale da poter definire "Zer" come di tipo prevalentemente resistivo.

Se sia l'elettrodo attivo 3 che l'elettrodo di ritorno 4 sono del tipo resistivo il dispositivo 1 lavora in modalità resistiva, la quale svolge un'azione efficace su tutti i tessuti resistenti a basso contenuto d'acqua. Nelle macchine per diatermia di tipo noto con l'elettrodo attivo di tipo capacitivo, e l'elettrodo di ritorno di tipo resistivo, il dispositivo 1 lavora in modalità capacitiva, la quale svolge un'azione attiva sui tessuti molli. Si osservi peraltro che la scelta dell'elettrodo attivo consente di modificare il valore di "Zea" mentre non agisce sul valore di "Zer".

A differenza da ciò, la macchina per diatermia modificata come precisato nella presente invenzione consente di avvalersi anche di un elettrodo di ritorno di tipo capacitivo in modo da ottenere i risultati di premessa e cioè:

(1) eliminare o almeno limitare l'attraversamento di corrente con scambio di cariche tra il generatore ed il paziente

(2) esporre il tessuto del paziente interposto fra i due elettrodi ad un campo elettrico di intensità molto più elevata di quella fornibile da un tradizionale dispositivo capacitivo in modo da intensificare l'attrazione/repulsione di ioni e radicali che occupano la porzione di tessuto esposta a detto campo.

Secondo una soluzione realizzativa, per realizzare l'elettrodo di ritorno 4 del tipo capacitivo, tale elettrodo metallico 4 viene ricoperto con un rivestimento o film dielettrico 7 isolante destinato ad entrare in contatto con il corpo del paziente (figura 1, che illustra entrambi gli elettrodi 3, 4 del tipo capacitivo) .

In alternativa, preferibilmente, l'elettrodo di ritorno 4 prescelto (metallico e preferibilmente in acciaio inox) rimane sprovvisto di rivestimento e a monte dello stesso viene inserito un condensatore 8 di capacità opportuna (come in figura 4).

Vantaggiosamente in questa configurazione, per commutare tra una modalità e l'altra, utilizzando lo stesso elettrodo 4 metallico non rivestito, il dispositivo 1 comprende inoltre almeno un selettore resistivo/capacitivo 9 interposto tra l'elettrodo 4 ed il generatore 2.

II selettore 9 permette di collegare l'uscita all'elettrodo di ritorno 4 con o senza l'interposizione del condensatore variabile 8.

Il condensatore 8 presenta preferibilmente una capacità compresa tra circa 50 pF e 50 pF ed è preferibilmente del tipo a capacità variabile, per permettere di modulare le modalità della stimolazione.

Sia il selettore 9 sia il condensatore variabile 8 potranno essere controllati con comando manuale o, preferibilmente, in modo automatico.

Come effetto della invenzione saranno disponibili 4 modi di funzionamento in luogo dei due forniti dalle macchine per diatermia di tipo noto.

MODALITÀ' ELETTRODO ATTIVO ELETTRODO DI RITORNO 1 Resisitiva RESISTIVO RESISTIVO

2 Capacitiva CAPACITIVO RESISTIVO

3 Capacitiva RESISTIVO CAPACITIVO

4 Elettrostatica CAPACITIVO CAPACITIVO

In ogni caso, preferibilmente, gli elettrodi 3, 4 sono collegati in modo disimpegnabile al dispositivo 1 tramite appositi connettori per permettere la loro sterilizzazione o sostituzione.

Il selettore 9 è fisicamente collocato all'interno di un involucro o scatola (rappresentato solo schematicamente nella figura 2) del dispositivo 1.

La presente invenzione raggiunge gli scopi proposti e presenta indubbi vantaggi.

L'adozione dell'elettrodo di ritorno capacitivo, soprattutto in combinazione con l'elettrodo attivo anch'esso capacitivo, consente di esporre ad un campo elettrico di intensità significativa l'intera porzione di tessuto interposta tra i due elettrodi, in modo da ridurre il passaggio di corrente con scambio di cariche fra dispositivo e paziente e da intensificare l'attrazione/repulsione di ioni e radicali esposti al campo elettrico rispetto ai dispositivi capacitivi di tipo noto.

Data l'estensione della superficie della piastra dell'elettrodo di ritorno, anche l'adozione di solo quest'ultimo capacitivo (con l'elettrodo attivo resistivo) consente comunque di ridurre il passaggio di corrente rispetto ai dispositivi tradizionali con elettrodo attivo capacitivo e elettrodo di ritorno resistivo .

Nella modalità a due elettrodi capacitivi, il movimento di cariche all'interno del corpo del paziente ed i conseguenti effetti stimolatorio e termico si realizzano esclusivamente attraverso il moto indotto di ioni e radicali elettricamente polarizzati all'interno dei tessuti esposti al campo elettrico presente tra detti due elettrodi isolati.

La capacità variabile con regolazione automatica o manuale consente di ottimizzarne i valori in relazione all'effetto ricercato ed alle dimensioni/sagome degli elettrodi usati, in modo da modulare la tipologia della stimolazione con un effetto di maggiore selettività.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per diatermia comprendente: un generatore elettrico (2); un elettrodo attivo (3) operativamente collegato al generatore (2); un elettrodo di ritorno (4) operativamente collegato al generatore (2); caratterizzato dal fatto che l'impedenza (Zer) del circuito equivalente dell'elettrodo di ritorno (4) è modificabile per assumere caratteristiche di tipo capacitivo.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, che consente l'applicazione ai tessuti biologici di un campo elettromagnetico a frequenze comprese fra 0,3 e 3 MHz senza transito di cariche elettriche fra il generatore ed il corpo del paziente sottoposto a trattamento.
3. 3. Dispositivo secondo le rivendicazioni 1 e 2, nel quale la variazione della impedenza (Zer) del circuito di ritorno è controllata al fine di un ottimale adattamento di impedenza al tessuto sul quale si irradia il campo elettromagnetico.
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui l'elettrodo di ritorno (4) presenta un rivestimento dielettrico isolante (7).
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui l'elettrodo di ritorno è associato ad un selettore per la connessione ad uno o più condensatori (8) che svolge/svolgono le funzioni di modifica della impedenza (Zer) del circuito dell'elettrodo di ritorno.
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, in cui il selettore viene controllato manualmente o automaticamente da un dispositivo.
7. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, in cui la capacità variabile viene controllata manualmente, semiautomaticamente o automaticamente da un dispositivo.
8. 8. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l'elettrodo di ritorno (4) comprende una piastra.
9. 9. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l'elettrodo attivo (3) comprende un manipolo.