ITMI20082265A1

ITMI20082265A1 - DIATHERMY DEVICE

Info

Publication number: ITMI20082265A1
Application number: IT002265A
Authority: IT
Inventors: Roberto Capra; Michele Gallamini
Original assignee: R G M D S P A
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2010-06-20

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo Attached to a patent application for INDUSTRIAL INVENTION having the title

"Dispositivo per diatermia" "Device for diathermy"

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo per diatermia. The present invention relates to a diathermy device.

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 . Diathermy is the known method capable of inducing an increase in temperature inside the tissues of a patient's body by giving them, in a controlled and selective way, energy through the use of high frequency electric currents ( typically between about 0.4 and about 1.5 MHz), with the aim of treating various types of osteo-articular and muscle-tendon pathologies.

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. For this purpose, known type diathermy machines comprise an active electrode and a return electrode connected to a transformer operatively connected to a high frequency amplifier.

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. The active electrode has the shape of a metal handpiece, whether or not provided with an insulating dielectric coating (film), while the return electrode normally takes the shape of an uninsulated metal plate. The metal plate is placed under the patient and the handpiece applied to the opposite side of the portion of the patient's body to be treated, so that this portion remains interposed between the two electrodes.

L'adozione dell'elettrodo attivo conduttivo (non isolato) permette di attuare il trasferimento di energia secondo la modalità detta resistiva. The adoption of the conductive active electrode (not isolated) allows to carry out the energy transfer according to the so-called resistive mode.

L'adozione dell'elettrodo attivo isolato permette di attuare il trasferimento di energia secondo la modalità detta capacitiva. The adoption of the isolated active electrode allows to carry out the energy transfer according to the so-called capacitive mode.

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.. The capacitive mode performs an active action on soft tissues, rich in water, such as muscles, the veno-lymphatic system, cartilages, 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.. The resistive mode, on the other hand, performs an effective action on all resistant tissues with low water content, such as bones, capsule, ligaments, tendons, muscle fascia, 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. In the resistive mode, the greatest power transfer occurs on the internal tissues which have the greatest impedance. Furthermore, in this mode the transit of electrical charges prevails.

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 capacitive mode, the greatest power transfer occurs in the vicinity of the active electrode, where the greatest contribution to the impedance of the entire patient-electrode system is recorded. Furthermore, under the isolated active electrode ions are recalled (alternatively positive and negative) but no electric charges pass through it, which instead pass through the return electrode to the subcutaneous spaces under the active electrode.

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 this context, the technical task underlying the present invention is to propose a device for diathermy of the capacitive type which overcomes the aforementioned drawbacks of the known art.

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. In particular, it is an object of the present invention to provide a device for diathermy of the capacitive type capable of eliminating or at least limiting the crossing of current with exchange of charges between the generator and the patient.

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. A further object of the present invention is to propose a device for diathermy which allows to expose the entire portion of tissue interposed between the two electrodes to an electric field of a much higher intensity than that provided by a traditional capacitive device, so as to intensify the attraction / repulsion of ions and radicals that are exposed to this electric field.

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. The specified technical task and the specified purposes are substantially achieved by a diathermy device, comprising the technical characteristics set out in one or more of the appended claims.

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: Further characteristics and advantages of the present invention will become clearer from the indicative, and therefore non-limiting, description of a preferred but not exclusive embodiment of a diathermy device, as illustrated in the accompanying drawings in which:

- la figura 1 illustra una forma realizzativa di un dispositivo di diatermia applicato al corpo di un paziente ; Figure 1 illustrates an embodiment of a diathermy device applied to a patient's body;

- la figura 2 mostra schematicamente una forma realizzativa dell'elettrodo di ritorno in accordo con la presente invenzione; Figure 2 schematically shows an embodiment of the return electrode according to the present invention;

- la figura 3 illustra il circuito equivalente del dispositivo di diatermia. Figure 3 illustrates the equivalent circuit of the diathermy device.

- 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. Figure 4 illustrates a solution for which the return electrode is made predominantly capacitive by inserting a suitable capacitor into the circuit.

Con il numero di riferimento 1 è indicato nelle allegate figure un dispositivo per diatermia in accordo con la presente invenzione. The reference number 1 indicates in the attached figures a device for diathermy according to the present invention.

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. The diathermy device 1 comprises an electric generator 2, an active electrode 3 and a return electrode 4 operatively connected to the generator 2 and adapted to be applied to the body "C" of a patient. The generator 2 is defined by a circuitry comprising at least one power supply and an amplifier capable of carrying the desired voltage and frequency values to the electrodes 3, 4. Typically, the frequency values "f" are between about 0.3 MHz and about 3 MHz and the voltage values are between about 50 V and about 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). The return electrode 4 preferably assumes a shape, for example of a plate, suitable for being placed under the patient's body "C". The active electrode 3 preferably has the shape of a handpiece equipped with a handle, in order to be grasped by an operator and applied and / or moved on the patient's body "C" in correspondence with a surface thereof opposite the contact surface. with the aforementioned plate. The portion to be treated of the patient's body "C" therefore remains interposed between the two electrodes 3, 4 (Figure 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. According to a structure known per se and not illustrated, the electric generator 2 comprises a frequency amplifier connected to a primary winding of a transformer. A secondary winding of the transformer has a first terminal electrically connected to the return electrode 4 and one or more second terminals electrically connected to the active electrode 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. Both the active electrode 3 and the return electrode 4 applied to the human body complete an equivalent circuit (illustrated in Figure 3) characterized by an equivalent impedance "Zea", "Zer" which is mainly resistive or mainly capacitive. The values of the resistances "Rea" and "Rer" depend on the size of the electrode, the characteristics of the patient's skin and the type and quantity of conductive cream interposed but are generally lower than 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. With equivalent impedance "Zea", "Zer" mainly resistive we mean, called "Rea", "Rer" the equivalent resistances respectively of the active electrode and of the return one and "Cea", "Cer" the equivalent capacities respectively of the active and return electrode, which "Re" is much larger than "1 / (Ce * 2 * n * f)", where "f" is the frequency of the stimulation voltage applied to the electrodes.

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. In known type diathermy machines, the "Cea" values of the capacitive type active electrode are comprised between 50 pF and 50 pF, while the "Cer" value is such that "Zer" can be defined as being mainly resistive.

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". If both the active electrode 3 and the return electrode 4 are of the resistive type, the device 1 works in resistive mode, which performs an effective action on all resistant fabrics with low water content. In known type diathermy machines with the active electrode of the capacitive type and the return electrode of the resistive type, the device 1 works in capacitive mode, which performs an active action on the soft tissues. It should also be noted that the choice of the active electrode allows to modify the value of "Zea" while it does not act on the value of "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: Differently from this, the modified diathermy machine as specified in the present invention also makes it possible to use a capacitive type return electrode in order to obtain the preliminary results, namely:

(1) eliminare o almeno limitare l'attraversamento di corrente con scambio di cariche tra il generatore ed il paziente (1) eliminate or at least limit the current crossing with exchange of charges between the generator and the patient

(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. (2) expose the patient's tissue interposed between the two electrodes to an electric field of much higher intensity than that provided by a traditional capacitive device in order to intensify the attraction / repulsion of ions and radicals that occupy the portion of exposed tissue to said field.

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) . According to an embodiment solution, to make the return electrode 4 of the capacitive type, this metal electrode 4 is covered with an insulating dielectric coating or film 7 intended to come into contact with the patient's body (Figure 1, which illustrates both electrodes 3, 4 of the capacitive type).

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). Alternatively, preferably, the chosen return electrode 4 (metallic and preferably made of stainless steel) remains without a coating and a capacitor 8 of suitable capacity is inserted upstream of the same (as in Figure 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. Advantageously in this configuration, to switch between one mode and another, using the same uncoated metal electrode 4, the device 1 also comprises at least one resistive / capacitive selector 9 interposed between the electrode 4 and the generator 2.

II selettore 9 permette di collegare l'uscita all'elettrodo di ritorno 4 con o senza l'interposizione del condensatore variabile 8. The selector 9 allows to connect the output to the return electrode 4 with or without the interposition of the variable capacitor 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. The capacitor 8 preferably has a capacitance comprised between about 50 pF and 50 pF and is preferably of the variable capacitance type, to allow modulating the stimulation modalities.

Sia il selettore 9 sia il condensatore variabile 8 potranno essere controllati con comando manuale o, preferibilmente, in modo automatico. Both the selector 9 and the variable capacitor 8 can be controlled manually or, preferably, automatically.

Come effetto della invenzione saranno disponibili 4 modi di funzionamento in luogo dei due forniti dalle macchine per diatermia di tipo noto. As an effect of the invention, 4 operating modes will be available in place of the two provided by known type diathermy machines.

MODALITÀ' ELETTRODO ATTIVO ELETTRODO DI RITORNO 1 Resisitiva RESISTIVO RESISTIVO ACTIVE ELECTRODE MODE RETURN ELECTRODE 1 RESISTIVE RESISTIVE RESISTIVE

2 Capacitiva CAPACITIVO RESISTIVO 2 Capacitive RESISTIVE CAPACITIVE

3 Capacitiva RESISTIVO CAPACITIVO 3 Capacitive RESISTIVE CAPACITIVE

4 Elettrostatica CAPACITIVO CAPACITIVO 4 Electrostatics CAPACITIVE CAPACITIVE

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. In any case, preferably, the electrodes 3, 4 are releasably connected to the device 1 by means of suitable connectors to allow their sterilization or replacement.

Il selettore 9 è fisicamente collocato all'interno di un involucro o scatola (rappresentato solo schematicamente nella figura 2) del dispositivo 1. The selector 9 is physically located inside a casing or box (represented only schematically in Figure 2) of the device 1.

La presente invenzione raggiunge gli scopi proposti e presenta indubbi vantaggi. The present invention achieves the proposed aims and has undoubted advantages.

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. The adoption of the capacitive return electrode, especially in combination with the active electrode which is also capacitive, allows the entire portion of tissue interposed between the two electrodes to be exposed to an electric field of significant intensity, in order to reduce the passage of current with exchange of charges between device and patient and to intensify the attraction / repulsion of ions and radicals exposed to the electric field with respect to capacitive devices of the known type.

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 . Given the extension of the surface of the return electrode plate, even the adoption of only the latter capacitive (with the resistive active electrode) still allows to reduce the passage of current compared to traditional devices with capacitive active electrode and electrode resistive return.

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. In the two capacitive electrode mode, the movement of charges inside the patient's body and the consequent stimulatory and thermal effects are achieved exclusively through the induced motion of ions and electrically polarized radicals inside the tissues exposed to the electric field present between them. two insulated electrodes.

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. The variable capacity with automatic or manual adjustment allows to optimize the values in relation to the desired effect and to the size / shape of the electrodes used, in order to modulate the type of stimulation with an effect of greater selectivity.

Claims

CLAIMS 1. Device for diathermy comprising: an electric generator (2); an active electrode (3) operatively connected to the generator (2); a return electrode (4) operatively connected to the generator (2); characterized in that the impedance (Zer) of the equivalent circuit of the return electrode (4) can be modified to assume capacitive characteristics.

2. Device according to claim 1, which allows the application to biological tissues of an electromagnetic field at frequencies between 0.3 and 3 MHz without transit of electric charges between the generator and the patient's body undergoing treatment.

3. Device according to claims 1 and 2, in which the variation of the impedance (Zer) of the return circuit is controlled for the purpose of an optimal impedance adaptation to the tissue on which the electromagnetic field radiates.

Device according to claim 1, wherein the return electrode (4) has an insulating dielectric coating (7).

5. Device according to claim 1, wherein the return electrode is associated with a selector for connection to one or more capacitors (8) which performs / perform the functions of modifying the impedance (Zer) of the circuit of the return.

Device according to claim 3, wherein the selector is manually or automatically controlled by a device.

Device according to claim 3, wherein the variable capacity is controlled manually, semi-automatically or automatically by a device.

Device according to any one of the preceding claims, wherein the return electrode (4) comprises a plate.

Device according to any one of the preceding claims, wherein the active electrode (3) comprises a handpiece.