PL242569B1 - Bezprzewodowy aplikator elektrostymulujący oraz sposób określania punktów akupunkturowych - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest bezprzewodowy aplikator elektrostymulujący, przy czym aplikator elektrostymulujący zawiera moduł wykonawczy zawierający układ zasilania modułu, układ komunikacji i sterowania oraz układ wykonawczy, dalej system zawiera aplikację sterującą pracą aplikatora elektrostymulującego, gdzie układ zasilania aplikatora elektrostymulującego zawiera akumulator litowo-polimerowy połączony z układem bezprzewodowego ładowania akumulatora, który jest połączony z przetwornicą podnoszącą napięcie +95 V i połączoną z mikrokontrolerem, układ komunikacji i sterowania zawiera mikrokontroler sterujący, który komunikuje się poprzez interfejs BLE z oprogramowaniem na komputerze PC albo urządzeniu mobilnym, charakteryzujący się tym, że układ wykonawczy zawiera zestaw sterowanych źródeł prądowych, generujących prąd stymulacji o regulowanym natężeniu, z których prąd elektryczny jest kierowany do układu sterowania matrycą kluczy elektronicznych, czyli elektronicznych układów przełączających, z którą połączony jest układ kontroli rezystancji skóry sprzężony z mikrokontrolerem, przy czym prąd stymulacji, generowany przez układ wykonawczy, ma postać impulsów o amplitudzie od -6 mA do 6 mA oraz częstotliwości powtarzania od 1 Hz do 200 Hz, i na wyjściu układ sterowania kluczy elektronicznych jest połączony z układem elektrod aplikacyjnych (10). Zgłoszenie obejmuje również sposób określania punktu akupunkturowego.

Description

Opis wynalazku

Pierwszym przedmiotem wynalazku jest bezprzewodowy aplikator elektrostymulujący do elektrostymulacji. Drugim przedmiotem wynalazku jest sposób określania punktów akupunkturowych. Wynalazek znajduje zastosowanie w medycynie poprzez stymulację prądem elektrycznym odpowiednich miejsc w organizmie człowieka wykorzystując wiedzę z zakresu akupunktury.

Akupunktura, jako praktyka lecznicza wywodzi się z krajów dalekiego wschodu. Jest praktykowana od ponad 2500 lat. Stosowana jest w szeregu schorzeń. W 2002 roku został opublikowany raport Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) „Acupuncture: Review and Analysis of Reports on Controlled Clinical Trial”. Zebrano w nim informacje dotyczące przeprowadzonych prób klinicznych z wykorzystaniem technik akupunktury, w tym, co jest szczególnie ważne, choroby, objawy lub stany, dla których udowodniono - poprzez kontrolowane próby - że stosowanie akupunktury odnosi pożądany i skuteczny efekt terapeutyczny taki jak np.: niekorzystne reakcje na radioterapię i/lub chemioterapię, alergiczny nieżyt nosa (w tym katar sienny), kolka żółciowa, depresja (w tym nerwica depresyjna i depresja po udarze), dyzenteria, bóle menstruacyjne, bóle w nadbrzuszu (także ostre w chorobie wrzodowej, ostrym i przewlekłym zapaleniu żołądka i gastrospazm), ból twarzy (w tym zaburzenia czaszkowo-żuchwowe), ból głowy, nadciśnienie, niedociśnienie, ból kolana, leukopenia, bóle krzyża, nieprawidłowe ułożenie płodu, poranne mdłości, nudności i wymioty, ból szyi, ból w stomatologii (w tym ból zębów i dysfunkcja skroniowo-żuchwowa), zapalenie okołostawowe barku, ból pooperacyjny, kolka nerkowa, reumatoidalne zapalenie stawów, rwa kulszowa, zwichnięcie, udar, łokieć tenisisty.

W 1997 r. Narodowy Instytut Zdrowia w Stanach Zjednoczonych Ameryki (NIH, National Institutes of Health) akredytował akupunkturę, jako skuteczną metodę w leczeniu bólu pooperacyjnego, bólu zębów, nudności i wymiotów (wywołana chemioterapią lub ciążą) i obiecująca w łagodzeniu skurczów menstruacyjnych, łokcia tenisisty i bólów brzucha na podstawie dostępnych dowodów klinicznych (Acupuncture, 1998; Morey, 1998; Wootton, 1997). W 2016 r. NIH-NCCIH (Narodowe Centrum Zdrowia Uzupełniającego i Integracyjnego) zaktualizowało kliniczne zastosowanie akupunktury zgodnie z danymi badawczymi, potwierdzając jej skuteczność w leczeniu bólu, w tym bólu pleców i szyi, zapalenia kości i stawów oraz bólu kolana i bólów głowy (Wang, H., Yang, G., Wang, S., Zheng, X., Zhang, W., & Li, Y. (2018). The most commonly treated acupuncture indications in the united states: a cross-sectional study. The American journal of Chinese medicine, 46(07), 1387-1419; Med Clin (Bare). 2016 Sep 16;147(6):250-6. doi: 10.1016/j.medcli.2016.02.029. Medical indications for acupuncture: Systematic review).

Efekt leczniczy w akupunkturze osiąga się poprzez wkłuwanie specjalnych srebrnych lub złotych igieł w ściśle określonych punktach ciała, które wywierają działanie bodźcowe na obwodowy i ośrodkowy układ nerwowy pobudzając zakończenia nerwowe. Akupunktura działa przeciwbólowo i leczniczo, poprawia krążenie w naczyniach włosowatych. Metodę tę wykorzystuje się w leczeniu szerokiej gamy schorzeń i stanów bólowych, jak również w zapaleniach, porażeniach, czy epilepsji. Elektroakupunktura to odmiana klasycznej akupunktury, w której stymulacja charakterystycznych punktów ciała wspomagana jest ściśle określonymi bodźcami elektrycznymi. Można wyróżnić tutaj dwie odmiany elektroakupunktury. Pierwsza, która wykorzystuje igły wkłute w ciało pacjenta. Druga, w której elektrostymulacja odbywa się przezskórnie. Druga metoda jest bardziej pożądana ze względu na brak ingerencji w ciało pacjenta, mianowicie brak przekłuwania skóry. Badania pokazują, że stymulacja impulsami elektrycznymi w odpowiednich rejonach ciała ma szerokie zastosowanie i jest skutecznie wykorzystywane w leczeniu m.in. nadciśnienia tętniczego, otyłości, niepłodności, czy depresji.

Efekt leczniczy w akupunkturze osiąga się poprzez stymulację ściśle określonych punktów ciała (acupoints), które wywołują działanie bodźcowe na obwodowy i ośrodkowy układ nerwowy. Acupoints mogą być stymulowane mechanicznie - poprzez tradycyjne igły do akupunktury, elektrycznie - poprzez stymulację prądem oraz wiązką światła za pomocą lasera (Zhang D, Ding G, Shen X, et al. Role of mast cells in acupuncture effect: A pilot study. Explore 2008;4(3):170-7; Wang YS, Zhang JB, Jiang JF, Wang LL. Research on effects of the thermal stimulation by moxibustion at different temperatures on cardiac function in rats and on mast cells in the local site of moxibustion. Evid Based Complement Altern Med 2013;545707; Zhou YY, Wanner NJ, Xiao Y, et al. Electroacupuncture alleviates stress-induced visceral hyper-sensitivity through an opioid system in rats. WorldJ Gastroenterol 2012;8(48):7201-11; Quah-Smith I, Smith C, Crawford JD, Russell J. Laser acupuncture for depression: A randomised double blind controlled trial using low intensity laser intervention. Affect Disord 2013;8(2-3): 179-87).

Badania wykazały, że w punktach akupunkturowych obserwuje się charakterystyczny przebieg i układ tkanki nerwowej, mięśniowej oraz naczyń krwionośnych (Zhao ZQ. Neuralmechanism underlying acupuncture analgesia. Prog Neurobiol 2008;85(4):355-75; Silberstein M. Do acupuncture meridians exist? Cor-relation with referred itch (mitemp findung) stimulus and referral points. Acupunct Med 2012;30(1):17-20; Kuo TC, Lin CW, Ho FM. The soreness and numbness effect of acupuncture on skin blood flow. AmJ Chin Med 2004;32(1):117-29; Lee BC, Ogay V, Kim KW, et al. Acupuncture muscle channel in the subcutaneous layer of rat skin. J Acupunct Meridian Stud 2008;1(1):13-9). Dla przykładu w punktach akupunkturowych RN3 i ST36 stwierdza się nagromadzenie naczyń włosowatych, podczas gdy otaczające tkanki nie wykazują tych cech (Zhang D, Yan X, Zhang X, et al. Synchrotron radiation phase-contrast X-ray CTimaging of acupuncture points. Anal Bioanal Chem 2011;401(3):803-8). Badania histologiczne dowodzą, że punkty te charakteryzują się obecnością licznych zakończeń nerwowych, dużym nagromadzeniem włókien doprowadzających A i C oraz bogatą siecią naczyń włosowatych i komórek tucznych, które mogą pośredniczyć w stymulacji (Wick F, Wick N, Wick MC. Morphological analysis of human acupuncture points through immunohistochemistry. Am J Phys Med Rehabil 2007;86:7211; Li AH, Zhang JM, Xie YK. Human acupuncturepoints mapped in rats are associated with excitable muscle/skin-nerve complexes with enrichednerve endings. Brain Res 2004;1012:15429; Zhu B, Xu WD, Rong PJ, Ben H, Gao XY. A C-fiber reflex inhibition induced by electroacupuncture with different intensities applied at homotopic and heterotopic acupoints in rats selectively destructive effects on myelinated and unmyelinated afferent fibers. Brain Res 2004;1011(2):228-37; Hwang YC. Anatomy and classification of acupoints. Probl Vet Med 1992;4:1225). Stwierdzono ponad 80% zgodność pomiędzy punktami akupunkturowymi, a lokalizacją międzymięśniowej i śródmięśniowej tkanki łącznej w badaniu post-mortem (Langevin HM, Yandow JA. Relationship of acupuncture points and meridians to connective tissue planes. Anat Rec 2002;269:257265). Opór elektryczny skóry w punktach akupunkturowych jest istotnie niższy niż w pobliskich punktach nieakupunkturowych. (Zhang WB, Jeong DM, Lee YH, Lee MS. Measure-ment of subcutaneous impedance by four-electrode method at acupoints located with single-power alternative current. Am J Chin Med 2004;32(5):779-88). Korzystając z modelu obwodu elektrycznego, stwierdzono 1000-krotne zmniejszenie rezystancji elektrycznej skóry w tychże punktach (Silberstein M. The cutaneous intrinsic visceral afferent nervous system: A new model for acupuncture analgesia. J Theor Biol 2009;261(4):637-42). Ze względu na charakterystyczną właściwość acupoints, pomiar oporności jest stosowany jako metoda lokalizacji punktów akupunkturowych w celach terapeutycznych (Falk CX, Birch S, Avants SK, Tsau Y, Margolin A. Preliminary results of a new method for locating auricular acupuncture points. Acupunct Electrother Res 2000;25(3-4):165-77; Turner L, Linden W, Marshall C. Electrodermal activity at acupuncture points differentiates patients with current pain from pain-free controls. Appl Psychophysiol Biofeedback 2013;38(1):71-80).

Wiele randomizowanych badań klinicznych oceniających skuteczność akupunktury wykazało, że stymulacja w acupoints cechuje się istotnie wyższą skutecznością kliniczną, niż stymulacja w punktach niezwiązanych z akupunkturą (Molsberger AF, Schneider T, Gotthardt H, Drabik A. German Randomized Acupuncture Trial for chronic shoulder pain (GRASP) - A pragmatic, controlled, patientblinded, multi-centre trial in an outpatientcare environment. Pain 2010;151(1):146-54; Brinkhaus B, Ortiz M, Witt CM, et al. Acupuncture in patients with seasonal allergic rhinitis: A randomized trial. Ann Intern Med 2013;158(4):225-34). Badania neuroobrazowe dostarczyły dowodów potwierdzających unikalne właściwości tych punktów (Yang J, Zeng F, Feng Y, et al. A PET-CT study onthe specificity of acupoints through acupuncture treatment in migraine patients. BMC Complement Altern Med 2012;12:123; Qin W, Bai L, Dai J, et al. The temporal-spatial encoding of acupuncture effects in the brain. MolPain 2011;7:19; Liu B, Chen J, Wang J, et al. Altered small-world efficiency of brain functional networks in acupuncture at ST36: A functional MRI study. PLoS One2012;7(6):e39342; You Y, Bai L, Dai R, et al. Acupuncture induces divergent alterations of functional connectivity within conventional freguency bands: Evidence from MEGrecordings. PLoS One 2012;7(11):e49250). Ze względu na liczne doniesienia dowodzące skuteczności stymulacji acupoints, w 2008 r. WHO opracowała normy dotyczące lokalizacji 86 punktów akupunkturowych (WHO Regional Office for the Western Pacific. WHO Standard Acupuncture Point Locations in the Western Pacific Region. Manila: World Health Organization; 2008).

Znane jest urządzenie do elektrostymulacji charakterystycznych punktów na ciele człowieka KWD-808 L firmy SINIC. Urządzenie to pełni wiele funkcji, w tym pozwala na przeprowadzenie elektroakupunktury. Przedstawione urządzenie jest urządzeniem stacjonarnym, w związku, z czym, nie może być wykorzystywane przez pacjentów do cyklicznej terapii wykonywanej przez dłuższy okres czasu, np. jeden miesiąc w określonych odstępach czasu, np. co kilka godzin. Urządzenie to nie jest przenośne, dlatego nie pozwala na realizację długotrwałego leczenia elektroakupunkturą.

Znane jest również urządzenie medyczne do elektroterapii o nazwie AWQ-104L, które również jest urządzeniem stacjonarnym niepozwalającym na przeprowadzenie długotrwałego leczenia w określonych cyklach.

Komercyjnie dostępnym urządzeniem jest także produkt o nazwie ECO20 ECOSTIM. Za pomocą urządzenia można sterować od 2 do 8 elektrod elektrostymulujących, co jest uzależnione od użytego okablowania. Parametry pracy są nastawiane manualnie przez użytkownika, przy czym urządzenie nie zapewnia możliwości automatycznego ich doboru. Możliwość prowadzenia elektrostymulacji jest ograniczona wyłącznie do częstotliwości 150 Hz.

Innym znanym urządzeniem do elektrostymulacji jest TENS JUMPER JPD-ES100z. Ma ono postać dwóch urządzeń połączonych z sobą za pomocą elastycznego polimerowego przegubu, zawierającego w sobie przewody elektryczne łączące oba urządzenia. Jedno z urządzeń w parze zawiera układy do komunikowania się z zewnętrznym urządzeniem sterującym za pomocą aplikacji. Aplikacja umożliwia sterowanie modułem wykonawczym oraz programowanie trybu pracy. Dodatkowo urządzenie wyposażone jest w zminiaturyzowany akumulator, co umożliwia ładowanie przez złącze USB i wyklucza konieczność regularnej wymiany baterii.

Z polskiego opisu patentowego PAT.165804 znany jest sposób stymulacji biologicznie aktywnych punktów akupunkturowych, do których doprowadza się bodźce mające postać paczek impulsów. Paczki te powtarzane są z częstotliwością 5 Hz ± 30%, przy czym współczynnik wypełnienia wynosi 0,5-20%, tzn. czas trwania paczki impulsów tp jest równy połowie okresu Tp powtarzania paczek. Impulsy wypełniające paczkę mają częstotliwość 3,5 kHz z ± 30%, przy czym szerokość pojedynczego impulsu ti wynosi 12 μs ± 30%, przy czym są to impulsy szpilkowe. Maksymalna amplituda napięcia na obciążeniu 5000 Ω wynosi 125 V ± 30%, a maksymalna amplituda prądu -25 mA ± 30%.

Z opisu zgłoszenia patentowego US2009192406 znany jest układ elektroakupunktury służący do pomiaru bilansu energetycznego meridian u pacjenta i oddziaływania na nie. Układ wykorzystuje podłączone do źródła potencjału sondę czułą na nacisk oraz kontakt ścieżki zwrotnej. Sonda wraz z kontaktem służą do diagnozy i leczenia zaburzeń równowagi energii meridian u pacjenta. Dobór parametrów elektrostymulacji odbywa się na podstawie interpretacji zmierzonych wartości bilansu energetycznego. Prezentowane urządzenie jest podręcznym urządzeniem do wykonywania ręcznej stymulacji w określonych pojedynczych punktach, w związku, z czym nie nadaje się do prowadzenia długotrwałej terapii w określonych odstępach czasu, bez konieczności odbywania wizyt w ośrodku leczniczym.

Z międzynarodowego zgłoszenia PCT WO2016113661A1 znany jest system do elektrostymulacji. System zawiera plaster z elektrodami i urządzenie mobilne. Za pomocą urządzenia mobilnego, oraz plastra z elektrodami monitoruje się stan pacjenta. Po uzyskaniu informacji, że doświadcza on np. bólu głowy, urządzenie mobilne bezprzewodowo komunikuje się z elektrodami w plastrze, które powodują efekt elektrostymulujący, a tym samym obniżają poziom doświadczanego bólu.

Z polskiego patentu PAT.228476B1 znane jest urządzenie do transdermalnej terapeutycznej elektrostymulacji posiadające moduł wykonawczy zawierający układ zasilania modułu, układ komunikacji i sterowania oraz układ wykonawczy. Wbudowany układ zasilania zawiera akumulator litowo-jonowy połączony z układem ładowania akumulatora, który jest połączony z stabilizatorem napięcia 3,0 V oraz przetwornicą podnoszącą napięcie +30 V, układ komunikacji i sterowania zawiera mikrokontroler sterujący komunikujący się poprzez interfejs USB z oprogramowaniem na komputerze PC, a układ wykonawczy zawiera prądowy przetwornik cyfrowo-analogowy w zakresie od 0 mA do 10 mA, z którego prąd elektryczny jest kierowany do elektrod, do których podłączony jest układ kontroli napięcia wyjściowego sprzężony z mikrokontrolerem, przy czym wszystkie elementy elektroniczne wchodzące w skład modułu wykonawczego są zamontowane po obu stronach czterowarstwowej płytki obwodów drukowanych.

Z innego polskiego zgłoszenia patentowego, P.431427, znany jest bezprzewodowy aplikator elektrostymulujący, przy czym aplikator elektrostymulujący zawiera moduł wykonawczy zawierający układ zasilania modułu, układ komunikacji i sterowania oraz układ wykonawczy. Układ zasilania aplikatora elektrostymulującego zawiera akumulator litowo-polimerowy połączony z układem bezprzewodowego ładowania akumulatora, który jest połączony z stabilizatorem napięcia, przetwornicą podnoszącą napięcie do +95 V oraz układem pomiaru napięcia akumulatora. Układ pomiaru napięcia akumulatora jest połączony z mikrokontrolerem. Układ komunikacji i sterowania zawiera mikrokontroler sterujący, który komunikuje się poprzez interfejs BLE z oprogramowaniem na komputerze PC albo urządzeniu mobilnym. Układ wykonawczy zawiera zestaw sterowanych źródeł prądowych, generujących prądy stymulacji o regulowanym natężeniu, z których prąd elektryczny jest kierowany do elektrod, z którymi połączony jest układ kontroli rezystancji skóry sprzężony z mikrokontrolerem. Prąd stymulacji, generowany przez układ wykonawczy, ma postać impulsów o amplitudzie od -6 mA do 6 mA oraz częstotliwości powtarzania od 1 Hz do 200 Hz.

Przeprowadzenie skutecznej stymulacji jest zależne od odnalezienia właściwego punktu. Prawidłowa lokalizacja wymaga szczegółowej wiedzy o akupunkturze, doświadczenia klinicznego oraz znajomości anatomii. Możliwe jest wykorzystanie komercyjnie dostępnych urządzeń do lokalizacji punktów (m.in. Point-Mate Acupoint Locator, Pointer Plus), które na zasadzie pomiaru impedancji skóry, wskazują właściwe miejsce do stymulacji. Wykorzystanie komercyjnie dostępnych systemów stwarza trudność w użytkowaniu - ich stosowanie wymaga ręcznego wyszukiwania punktu poprzez przykładanie obłej elektrody w kształcie długopisu do ciała i przesuwania po ciele w celu znalezienia właściwego obszaru, co w wielu przypadkach stwarza trudność techniczną i wiążę się z dłuższym czasem koniecznym do aplikacji stymulatora. Klasyczny aplikator do transdermalnej stymulacji nerwów wyposażony jest w dwie elektrody, elektrodę stymulującą umieszczoną w punkcie akupunkturowym oraz elektrodę odniesienia, która stanowi odbiornik prądu płynącego z elektrody stymulującej. Prąd płynący pomiędzy elektrodami pobudza zakończenia nerwowe. Elektroda odniesienia może być umieszczona niedaleko elektrody stymulującej lub też w innej części ciała. Podczas długotrwałego użytkowania urządzenia przymocowanego do ciała, często dochodzi do nieznacznego przesunięcia elektrody stymulującej względem ciała, co powoduje utratę jakości połączenia i spadek skuteczności terapii.

Problemem technicznym stawianym przed niniejszym wynalazkiem jest zapewnienie aplikatora do elektrostymulacji transdermalnej, który będzie miał możliwość automatycznego wyszukania miejsca optymalnego pobudzenia (punktu akupunkturowego), bez potrzeby czasochłonnego i precyzyjnego pozycjonowania aplikatora na ciele pacjenta w celu przeprowadzenia skutecznej terapii oraz bez konieczności posiadania specjalistycznej wiedzy z zakresu akupunktury. Ponadto długotrwałe noszenie aplikatora nie powinno mieć wpływu na utratę jakości stymulacji, pomimo jego przemieszczania się względem punktu akupunkturowego na skórze. Aplikator jednocześnie powinien być mały i przylegać bezpośrednio do skóry, co będzie pozwalało na ciągłe noszenie go przez użytkownika w dłuższym okresie terapii. Do wyszukanego punktu akupunkturowego aplikator będzie dostarczał sygnał elektryczny o regulowanej charakterystyce, natężeniu, częstotliwości czy polaryzacji oraz będzie automatycznie realizował terapię w wielodniowym okresie bez potrzeby ładowania. Dodatkowo aplikator powinien mieć możliwość ładowania bezprzewodowego. Aplikator powinien także mieć możliwość zdalnego sterowania za pomocą urządzenia mobilnego lub komputera PC. Niespodziewanie powyższe problemy rozwiązał prezentowany wynalazek.

Pierwszym przedmiotem wynalazku jest bezprzewodowy aplikator elektrostymulujący, przy czym aplikator elektrostymulujący zawiera moduł wykonawczy zawierający układ zasilania modułu, układ komunikacji i sterowania oraz układ wykonawczy, dalej system zawiera aplikację sterującą pracą aplikatora elektrostymulującego, gdzie układ zasilania aplikatora elektrostymulującego zawiera akumulator litowo-polimerowy połączony z układem bezprzewodowego ładowania akumulatora, który jest połączony z przetwornicą podnoszącą napięcie +95 V i połączoną z mikrokontrolerem, układ komunikacji i sterowania zawiera mikrokontroler sterujący, który komunikuje się poprzez interfejs BLE z oprogramowaniem na komputerze PC albo urządzeniu mobilnym, charakteryzujący się tym, że układ wykonawczy zawiera zestaw sterowanych źródeł prądowych, generujących prąd stymulacji o regulowanym natężeniu, z których prąd elektryczny jest kierowany do układu sterowania matrycą kluczy elektronicznych, czyli elektronicznych układów przełączających, z którą połączony jest układ kontroli rezystancji skóry sprzężony z mikrokontrolerem, przy czym prąd stymulacji, generowany przez układ wykonawczy, ma postać impulsów o amplitudzie od -6 mA do 6 mA oraz częstotliwości powtarzania od 1 Hz do 200 Hz, i na wyjściu układ sterowania kluczy elektronicznych jest połączony z układem elektrod aplikacyjnych.

W korzystnej realizacji wynalazku każda elektroda, tworząca układ elektrod aplikacyjnych, jest połączona z dwoma kluczami elektronicznymi. Taki sposób połączenia elektrod pozwala na kierowanie sygnału elektrycznego do dowolnej elektrody.

W następnej korzystnej realizacji wynalazku każda para kluczy elektronicznych pracuje w układzie półmostka. Pozwala to na przełączenie każdej elektrody do pracy jako elektroda stymulująca lub też elektroda odniesienia. Górne gałęzie każdego z kluczy półmostka podłączone są do źródła wysokiego napięcia z przetwornicy, natomiast klucze dolne do sterowanych, bipolarnych źródeł prądowych.

W innej korzystnej realizacji wynalazku układ elektrod aplikacyjnych zawiera elektrody punktowe, połączone z układem sterowania kluczy elektronicznych.

Drugim przedmiotem wynalazku jest sposób określania punktów akupunkturowych za pomocą bezprzewodowego aplikatora elektrostymulującego, jak zdefiniowano w pierwszym przedmiocie wynalazku, obejmujący etapy:

a) wyszukiwania punktu akupunkturowego o najniższej wartości rezystancji,

b) przesyłania impulsów stymulujących do elektrody stymulującej lub elektrod stymulujących, charakteryzujący się, że w etapie a) za pomocą układu kontroli rezystancji sprzężonego z mikrokontrolerem wybiera się elektrodę stymulującą z układu elektrod aplikacyjnych oraz z układu elektrod aplikacyjnych wybiera się elektrodę odniesienia, i rejestruje się wartość rezystancji z pomocą układu kontroli rezystancji sprzężonego z mikrokontrolerem, następnie z układu elektrod aplikacyjnych wybiera się kolejną elektrodę stymulującą oraz elektrodę odniesienia i ponownie rejestruje się wartość rezystancji, i tworzy się na podstawie zarejestrowanych wartości rezystancji mapę wartości rezystancji, i na podstawie mapy wartości rezystancji wybiera się punkt akupunkturowy o najniższej wartości rezystancji, odpowiadający elektrodzie stymulującej w układzie elektrod aplikacyjnych i przesyła się prądowy impuls stymulujący z zestawu sterowanych źródeł prądowych przez układ sterowania kluczy elektronicznych do układu elektrod aplikacyjnych.

W korzystnej realizacji wynalazku etap a) powtarza się do momentu zarejestrowania wartości rezystancji dla wszystkich elektrod w układzie elektrod aplikacyjnych.

W następnej korzystnej realizacji wynalazku w etapie b) prądowy impuls stymulujący jest przesyłany do przynajmniej dwóch elektrod w układzie elektrod aplikacyjnych.

Przykłady realizacji wynalazku zobrazowano na rysunku, gdzie przedstawiono na: fig. 1 - schemat blokowy aplikatora elektrostymulującego, fig. 2 - schemat połączeń układu sterującego matrycy kluczy elektronicznych z elektrodami, fig. 3 - realizacja pobudzenia przy pomocy matrycy elektrod: elektroda stymulująca - czerwona, elektrody odniesienia - zielone, fig. 4 - przykładowa mapa wartości rezystancji, fig. 5 - rzut aplikatora z widocznym układem elektrod aplikacyjnych.

Rozwiązanie wg wynalazku pozwala na umieszczanie aplikatorów do transdermalnej stymulacji nerwów na powierzchni skóry pacjenta bez potrzeby precyzyjnego wyszukiwania punktu akupunkturowego. Wystarczające jest zamocowanie go w okolicy miejsca występowania punktu akupunkturowego. Ponadto rozwiązanie, dzięki inteligentnemu systemowi odnajdywania punktów, reaguje na przemieszczenie się urządzenia względem ciała i odnajduje właściwy acupoint (punkt akupunkturowy). Przedstawione rozwiązanie, wykorzystujące matrycę elektrod wraz z układem kluczy elektronicznych, znacząco przyspiesza procedurę mocowania urządzeń i zwiększa skuteczność terapii oraz eliminuje błędy operatora. Pozwala również na efektywne używanie urządzeń przez osoby nieposiadające odpowiedniego przeszkolenia w dziedzinie akupunktury.

Przykład 1

Na fig. 1 przedstawiono schemat blokowy moduł wykonawczego aplikatora elektrostymulującego AE, dalej też jako aplikator, na którym wyróżnia się trzy główne grupy elementów, tj. układy związane z zasilaniem całego urządzenia, w skład których wchodzi akumulator litowo-polimerowy 1, układ bezprzewodowego ładowania akumulatora 2, układ kontroli napięcia akumulatora 3, przetwornica podnosząca napięcie do +95 V 6; układy komunikacji i sterowania zawierające mikrokontroler sterujący 4, który komunikuje się bezprzewodowo z oprogramowaniem na komputerze PC albo urządzeniem mobilnym poprzez interfejs BLE 3, przy czym zadaniem mikrokontrolera 4 jest sterowanie wszystkimi pozostałymi układami oraz wysyłanie impulsów pobudzających o określonych parametrach; układów wykonawczych, w skład których wchodzą sterowane, bipolarne źródła prądowe podające prąd o amplitudzie +/- 6 mA 7, na których powstaje prąd elektryczny o dokładnie ustalonym natężeniu i jest kierowany do wyjść układu kontroli kluczy elektronicznych 8 (fig. 2), połączonych z układem elektrod aplikacyjnych 10, przy czym z układu kontroli kluczy elektronicznych 8 sygnał trafia poprzez układ kontroli rezystancji skóry 5 także do mikrokontrolera 6. Układ elektrod aplikacyjnych 10 zawiera układ punktowych elektrod (E1,^ En) połączonych bezpośrednio z układem sterowania kluczy elektronicznych 8, który dzięki układowi półmostka (fig. 2) umożliwia wykorzystanie każdej z punktowych elektrod jako elektrody stymulującej, podczas właściwego trybu pracy aplikatora AE, albo jako elektrody pomiarowej/odniesienia podczas trybu pracy aplikatora AE, gdy jest ustalane położenie optymalnego punktu akupunkturowego. Rzut aplikatora AE pokazujący układ elektrod 10 przedstawiono na fig. 5. Widoczne są na nim także pojedyncze elektrody (E1,^ En).

Przykład 2

Podstawowym celem zastosowania układu elektrod (10) wraz z układem sterowania kluczy elektronicznych 8 jest wyszukiwanie punktów akupunkturowych na skórze. Sterowanie pracą aplikatora jest realizowane za pomocą komputera PC albo urządzenia mobilnego. Po umieszczeniu aplikatora AE, jak w przykładzie 1, na skórze uruchamiany jest tryb pracy aplikatora AE służący do poszukiwania punktu o najmniejszej rezystancji. W trybie tym urządzenie AE wysyła impulsy stymulujące i jednocześnie mierzy rezystancję skóry. Dzięki przełącznikom elektronicznym A1, A2, ..., An i B1, B2, ..., Bn w układzie sterującym 8 impulsy stymulujące wysyłane są kolejno do każdej z elektrod układu 10 (E1, ., En). Ilość przełączników elektronicznych (A1,. An; B1,. Bn) jest uzależniona od ilości elektrod aplikacyjnych w matrycy 10, gdzie ich ilość zależy od rozmiaru układu 10. W każdym cyklu pomiarowym jedna z elektrod układu elektrod aplikacyjnych 10 pracuje jako elektroda stymulująca, a umieszczone wokół niej w odległości kilku milimetrów elektrody pracują jako elektrody odniesienia. Na fig. 3 kolorem czarnym oznaczono elektrodę stymulującą, kolorem szarym elektrody odniesienia, jako przykład. Jednakże podobnie wykonuje się pomiar za zastosowaniem każdej z elektrod aplikacyjnych (E1,. En) zawartych w układzie elektrod aplikacyjnych 10. W kolejnym cyklu pomiarowym elektrodą stymulującą może być inna elektroda z układu elektrod aplikacyjnych 10. Proces ten powtarzany jest dla każdej z elektrod. Po zakończeniu całego trybu testowego urządzenie tworzy mapę rezystancji skóry 11 w poszczególnych punktach. Przykładowa mapa 11 przedstawiona jest na fig. 4, jako fragment układu elektrod aplikacyjnych 10 wraz z podanymi wartościami rezystancji (indeks dolny na fig. 4). Na podstawie zebranych wartości rezystancji z mapy 11 wybierany jest optymalny punkt pobudzenia o najmniejszej rezystancji, w przykładzie z fig. 4 będzie to elektroda E5. Stymulacja elektryczna przeprowadzana jest z wykorzystaniem wybranej, jednej elektrody z układu elektrod aplikacyjnych 10 lub też przy wykorzystaniu kilku sąsiednich elektrod z układu elektrod aplikacyjnych 10, dla których zmierzono małą rezystancję, w przypadku przykładu przedstawionego na fig. 4 mogą to być elektrody E5 i E8. Po wybraniu optymalnego punktu pobudzenia urządzenie przechodzi do normalnego trybu pracy dostarczając odpowiednie impulsy prądu konieczne do wywołania efektu stymulacji punktu akupunkturowego. Proces wyszukiwania punktu akupunkturowego może być powtórzony w trakcie prowadzenia terapii, jeśli urządzenie AE wykryje zwiększenie rezystancji skóry pacjenta lub aplikator AE ulegnie przesunięciu. Pozwala to na prowadzenie skutecznej stymulacji punktów akupunkturowych nawet w przypadku przesunięcia się aplikatora AE na powierzchni skóry.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Bezprzewodowy aplikator elektrostymulujący, przy czym aplikator elektrostymulujący zawiera moduł wykonawczy zawierający układ zasilania modułu, układ komunikacji i sterowania oraz układ wykonawczy, gdzie układ zasilania aplikatora elektrostymulującego zawiera akumulator litowo-polimerowy połączony z układem bezprzewodowego ładowania akumulatora, który jest połączony z przetwornicą podnoszącą napięcie +95 V i połączoną z mikrokontrolerem, układ komunikacji i sterowania zawiera mikrokontroler sterujący, który komunikuje się poprzez interfejs BLE z oprogramowaniem na komputerze PC albo urządzeniu mobilnym, znamienny tym, że układ wykonawczy zawiera zestaw sterowanych źródeł prądowych (7), generujących prąd stymulacji o regulowanym natężeniu, z których prąd elektryczny jest kierowany do układu sterowania matrycą kluczy elektronicznych (8), z którą połączony jest układ kontroli rezystancji skóry (5) sprzężony z mikrokontrolerem (4), przy czym prąd stymulacji, generowany przez układ wykonawczy, ma postać impulsów o amplitudzie od -6 mA do 6 mA oraz częstotliwości powtarzania od 1 Hz do 200 Hz, i na wyjściu układ sterowania kluczy elektronicznych (8) jest połączony z układem elektrod aplikacyjnych (10).
2. 2. Bezprzewodowy aplikator elektrostymulujący wg zastrz. 1, znamienny tym, że każda elektroda (E1,. En), tworząca układ elektrod aplikacyjnych (10), jest połączona z dwoma kluczami elektronicznymi (A1,. An; B1,. Bn) w układzie sterowania kluczy elektronicznych.
3. 3. Bezprzewodowy aplikator elektrostymulujący wg zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że każda para kluczy elektronicznych (A1,. An; B1,. Bn) elektronicznych pracuje w układzie półmostka.
4. 4. Bezprzewodowy aplikator elektrostymulujący wg zastrz. 1,2 albo 3, znamienny tym, że układ elektrod aplikacyjnych (10) zawiera elektrody punktowe (E1,... En), połączone z układem sterowania kluczy elektronicznych (8).
5. 5. Sposób określania punktów akupunkturowych za pomocą bezprzewodowego aplikatora elektrostymulującego, jak zdefiniowano w zastrz. 1, obejmujący etapy:

   a) wyszukiwania punktu akupunkturowego o najniższej wartości rezystancji,

   b) przesyłania impulsów stymulujących do elektrody stymulującej lub elektrod stymulujących, znamienny tym, że w etapie a) za pomocą układu kontroli rezystancji (5) sprzężonego z mikrokontrolerem (4) wybiera się elektrodę stymulująca (E1,. En) z układu elektrod aplikacyjnych (10) oraz z układu elektrod aplikacyjnych (10) wybiera się elektrodę odniesienia (E1,... En), i rejestruje się wartość rezystancji z pomocą układu kontroli rezystancji (5) sprzężonego z mikrokontrolerem (4), następnie z układu elektrod aplikacyjnych (10) wybiera się kolejną elektrodę stymulującą oraz elektrodę odniesienia i ponownie rejestruje się wartość rezystancji, i tworzy się na podstawie zarejestrowanych wartości rezystancji mapę wartości rezystancji (11), i na podstawie mapy wartości rezystancji (11) wybiera się punkt akupunkturowy o najniższej wartości rezystancji, odpowiadający elektrodzie stymulującej w układzie elektrod aplikacyjnych (10) i przesyła się prądowy impuls stymulujący z zestawu sterowanych źródeł prądowych (7) przez układ sterowania kluczy elektronicznych (8) do układu elektrod aplikacyjnych (10).
6. 6. Sposób sterowania wg zastrz. 5 znamienny tym, że etap a) powtarza się do momentu zarejestrowania wartości rezystancji dla wszystkich elektrod (E1,. En) w układzie elektrod aplikacyjnych (10).
7. 7. Sposób sterowania wg zastrz. 5 albo 6, znamienny tym, że w etapie b) prądowy impuls stymulujący jest przesyłany do przynajmniej dwóch elektrod w układzie elektrod aplikacyjnych (10).