一种便携式的非侵入式系统的利记博彩app
【专利摘要】本申请涉及一种便携式的非侵入式系统。一种便携式的非侵入式系统，用于向关节提供治疗处理以促进该关节的康复。所述系统包括护套，所述护套能够围绕该关节放置。所述护套包括电磁刺激器电路和至少一个热疗部件。所述电磁刺激器电路配置为在该关节内提供电磁场。所述至少一个热疗部件包括配置为启动所述电磁刺激器电路的启动电路，所述热疗部件可连接到所述护套上，所述热疗部件包括至少两种物质，这至少两种物质置于被易破损的隔断所分隔开的相独立的隔间中，其中所述至少两种物质配置为在被混合时发生反应以产生可用于与所述关节交换的热能。
【专利说明】一种便携式的非侵入式系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种便携式的非侵入式系统。
【背景技术】
[0002]骨关节炎，又名变性关节病，特点为透明软骨的逐渐损失，并且在极端情况下，关节中形成囊肿且软骨下骨变形。透明软骨勾绘出膝盖的关节表面的轮廓并且向关节提供缓冲和润滑。在出现骨关节炎的时候，软骨的细胞外基质以大于被合成的速率被磨损，导致膝盖的关节表面处软骨的总量的净减少。随着软骨损坏，显示出诸如疼痛、肿胀、敏感、僵直以及最后的肌萎缩。软骨细胞，负责基质合成和代谢的透明软骨的细胞组分也被耗尽，由此导致缺乏从该疾病中自然康复的能力。另外，存在于骨关节炎关节中的细胞释放抑制胶原合成的分解代谢的细胞因子和酶。
[0003]迄今为止，对于骨关节炎的常规治疗目的在于减少疼痛和关节损坏的发展以便使残疾最小化并且使生活质量最大化。对于骨关节炎的控制的当前演示包括诊断疾病、减轻患者活动、开消炎药物、将类固醇注射进膝盖中以及作为最后手段的外科手术。尽管这一方案提供了一些好处，但是并不是对患有骨关节炎的患者都有效果。
[0004]除了常规治疗以外，目前存在大量的可以用于治疗骨关节炎的替代治疗。这些非侵入式替代治疗领域中的先驱中的三个包括电、静磁以及电磁刺激。
[0005]电刺激(例如，经过皮肤的电神经刺激(TENS))将轻微的电脉冲穿过皮肤输送到局部神经。在患有骨关节炎的患者中，疼痛脉冲被通过小的皮肤纤维传送到脊髓。TENS对大的皮肤纤维进行刺激，所述大的皮肤纤维随后通过C纤维传送更快的脉冲以阻止来自于小的纤维的疼痛信号。通过这一方法，TENS对患有骨关节炎的患者通常经受的疼痛进行屏蔽。TENS被认为激励内源镇静剂的分泌(身体的天然止痛剂)以进一步减少患有骨关节炎的患者经受的疼痛。
[0006]静磁激励也被用于提供医学上的好处。设计用于诱发动物的骨质疏松、骨折和滑膜炎的各种实验证明了磁治疗带来的更快的骨头恢复、增大的骨头密度以及减小的关节炎症。磁体被认为能够通过以下方法影响生物过程:减小慢性疼痛神经元的刺激速率；改变酶促反应的速率；通过影响细胞膜内的钙通道的功能来调节细胞内信号刺激；以及增强血液流动。以上全部能够提供一些关于骨关节炎的症状的治疗的好处。
[0007]另外，电磁刺激(通过凭借线圈发送电流来产生磁场的物理治疗)还可以对骨关节炎的治疗提供医学上的好处。已经注意到，骨头上的物理压力引起极小的电流(压电电势)的出现，所述极小的电流被认为是物理压力到促进骨头形成的信号的转换机制。尤其是，软骨中的电现象的研究证明了机电转换机制，所述机电转换机制类似于描述的骨头中的研究那样当软骨被机械地挤压时出现。在软骨中产生电流被认为是刺激软骨细胞的活动，由此促进软骨的合成。新的软骨合成可以进行以对抗在骨关节炎中的退化并因此缓和骨关节炎的症状。
[0008]因此，存在对用于治疗骨关节炎的改进的设备和方法的需要。实用新型内容
[0009]根据一个方面，提供一种便携式的非侵入式系统，用于向关节提供治疗处理以促进该关节的康复。所述系统包括护套，所述护套能够围绕该关节放置。所述护套包括电磁刺激器电路和至少一个热疗部件。所述电磁刺激器电路配置为在该关节内提供电磁场。所述至少一个热疗部件包括配置为启动所述电磁刺激器电路的启动电路，所述热疗部件可连接到所述护套上，所述热疗部件包括至少两种物质，这至少两种物质置于被易破损的隔断所分隔开的相独立的隔间中，其中所述至少两种物质配置为在被混合时发生反应以产生可用于与所述关节交换的热能。
[0010]在此公开的各种实施例中公开了用于骨关节炎的治疗的设备和方法。更加特别地，特定实施例涉及用于治疗骨关节炎的便携式、用后即弃的脉冲电磁场(PEMF)刺激和热疗设备以及其使用方法。
[0011]便携式、非侵入式设备包含重复使用的护套并且两个一次性的治疗单元，该设备被设计为提供用于治疗膝关节骨关节炎的电磁热疗(EMT2)。EMT2提供经过皮肤的脉冲的电磁场刺激以及热疗。为了达到本申请的目的，可以理解为“热疗”意味着提供为了治疗目的的加热或冷却的应用的任何治疗。EMT2被设计为在不需要与遭受病痛的关节的直接皮肤接触的情况下缓解疼痛并且增加增大活动范围。当被插入到为线圈提供电力和控制的护套中时，一次性的治疗单元实施加热或冷却以及PEMF刺激。护套可以包括可充电的电源和线圈，所述电源能够传送治疗的推荐总量，所述线圈用于传送PEMF刺激。护套能够以将治疗对准关节的内侧和外侧区域的方式系在膝盖上。此外，可以对护套进行设计以使得护套美观并且在日常活动期间不论在衣服外面还是在衣服下面都穿戴舒适，以此增加患者的配合度。
[0012]电磁刺激的概念后面的基本原理是凭借线圈绕组结构使电流经过将产生电磁场。电磁场能够在该电磁场中的任何导电材料中交替产生电流(例如，神经或其它身体组织)。由适当导向的脉冲电磁激励建立的电磁式感应电场由此达到将电荷转移到身体的细胞的结果。所感生的电流可引起神经放电、肌肉收缩、对(促使细胞生长的)神经传导通路的模拟，以及若干种其他效应。相比于电刺激的应用，脉冲电磁激励不需要直接的皮肤接触以感应出神经激励。因此，凭借脉冲电磁刺激能够实现明显更高水平的定向的刺激，且不存在其他技术中的不良反应。
[0013]因此，在此公开的EMT2设备和方法被设计为具有强大的电磁刺激装置，该电磁刺激装置被建立用于刺激神经、肌肉以及/或者其它身体组织。之前的临床研究已经表明低频PEMF与针对治疗骨关节炎的新的软骨生长之间的高相关度。具有创造性的设备提供了易用的、便携式系统，该系统可以具有大量的临床以及家庭健康应用中的许多应用。
[0014]本概述意在提供本专利申请的主旨的概览。本概述并不提供本实用新型的排它的或者详尽的说明。关于本专利申请的更多信息在【具体实施方式】中给出。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]在附图(不一定按比例绘制)中，相似的标记可以描述不同视图中的相似部件。具有不同的字母后缀的相似标记可以代表相似部件的不同实例。举例来说(但并不以此为限制)，附图大体上说明了在本申请中讨论的各个实施例。
[0016]图1为说明典型的人类膝关节模型的图；
[0017]图2为根据一个实施例说明用于治疗膝盖中的骨关节炎的刺激设备的方块图；
[0018]图3为刺激设备的一个实施例的正视图，所述刺激设备可束缚到患者的膝盖上用于电磁和热疗的输送；
[0019]图4A和4B说明图3的束缚到患者的膝盖上的刺激设备；
[0020]图5为图3的刺激设备的分解透视图；
[0021 ]图6为图3的刺激设备的一部分的放大的分解视图；
[0022]图7为膏药形式的刺激设备的一个实施例的透视图，所述刺激设备可束缚到患者的膝盖上用于电磁和热疗的输送；
[0023]图8大体上说明了有源膝盖系统的分解透视图；
[0024]图9大体上说明了有源踝关节系统的一个示例；
[0025]图10大体上说明了有源背部系统的一个示例；
[0026]图11大体上说明了有源肘关节系统的一个示例；
[0027]图12和图13大体上说明了有源腕关节系统的一个示例；
[0028]图14为根据一个示例的代表两种可混溶的物质的图解；
[0029]图15A为根据一个示例的包括倾斜的系带的热疗部件装配的顶部视图；
[0030]图15B为图15A的部件的横截面的正视图；
[0031]图16A示出了包括袋状物的护套的里面部分的一部分的正视图；
[0032]图16B示出了图16A的护套的顶部视图；
[0033]图17A为根据一个不例的外壳的正视图；
[0034]图17B为图17A的外壳的右侧视图；
[0035]图17C为图17A的外壳的后侧视图；
[0036]图17D为图17A的外壳的横截面侧视图，该横截面侧视图沿图17E中的连线17D-17D 截取；
[0037]图17E为图17A的外壳的左侧视图；
[0038]图17F为图17A的外壳的横截面侧视图，该横截面侧视图沿图17C中的连线17D-17D 截取；
[0039]图17G为图17A的外壳的底部视图；
[0040]图17H为图17A的外壳的顶部视图的横截面，该横截面侧视图沿图17C中的连线17H-17H 截取；
[0041]图171为图17A的外壳的顶部视图；
[0042]图18A为根据一个示例的图18B的部件的横截面，该横截面沿着图连线18A-18A截取；
[0043]图18B为根据一个示例的具有薄的系带的热疗部件的正视图；
[0044]图18C为图18B的部件的顶部视图；
[0045]图19说明了根据一个示例的用于将热疗部件附在护套上的钩环配置；
[0046]图20A为根据一个示例的包括挂钩系带的未束缚的热疗部件的正视图；
[0047]图20B为根据一个示例的具有附着的图20A的热疗部件的护套的局部视图；[0048]图21为根据一个示例的具有通过多个带附着的热疗部件的护套的局部视图；
[0049]图22为根据一个示例的将热疗部件附在它本身上的凸状连接件和凹状连接件的局部视图；
[0050]图23为根据一个示例的粘性的热疗部件的视图；
[0051]图24为根据一个示例的通过可伸缩系带与热疗部件相连接的热疗部件的视图；
[0052]图25A为根据一个示例的具有通过钩环附着的热疗部件的护套的局部视图；
[0053]图25B为根据一个示例的图25A的部件的横截面，该横截面沿着线25B-25B截取；
[0054]图26为根据一个示例的具有热传导袋状物的护套的局部视图；
[0055]图27A为根据一个示例的包括盒体和挂钩的热疗部件的透视图；
[0056]图27B为根据一个示例的展开的热疗部件装配的透视图；
[0057]图28A为根据一个示例的包括对立的接缝柄的热疗部件的透视图；
[0058]图28B为根据一个示例的展开的热疗部件装配的透视图；
[0059]图29A为根据一个示例的热疗部件装配的透视图；
[0060]图29B为根据一个示例的图29A的装配的顶部视图；
[0061]图29C为根据一个示例的沿着图29B中的线29C-29C截取的横截面；
[0062]图29D为根据一个示例的与图29A的装配一同操作的卷轴的顶部视图；
[0063]图30A为根据一个示例的热疗部件装配的横截面；
[0064]图30B为图30A的热疗部件装配的分解图；
[0065]图30C为可在图30A的装配中操作的卷轴的透视图；
[0066]图30D为根据一个示例的图30C的卷轴的侧视图；
[0067]图30E为根据一个示例的图30B的热疗部件的外壳的顶部视图；
[0068]图31为根据一个示例的包括泵的热疗部件装配的侧视图；
[0069]图32为根据一个示例的可以附在给水栓上的热疗部件装配的侧视图。
【具体实施方式】
[0070]用于向身体部位(例如，关节)提供治疗处理以促进身体部位的康复的设备包含信号发生器、控制器、热源以及监视装置，所述信号发生器用于基于选择的治疗模式产生脉冲电磁场，所述控制器用于储存治疗模式并且将治疗模式传递给信号发生器，所述热源配置为向身体部位提供热疗，所述监视装置用于对由电磁刺激装置产生的电磁场进行监视。设备还可以包括与监视装置通信的用于远程访问控制器以改变治疗模式的遥感测量装置。该设备也可以是用后即弃的。
[0071]图1为说明典型的人类膝关节模型的图解。如图1中所示，典型的人类的膝关节包括间隔和纤维囊，所述间隔充满了由关节软骨分别约束在股骨与胫骨的一端处的滑液。依照此处论述的设备和方法的一个实施例，膝关节中的骨关节炎可以通过热或冷和特效药以及通过临近膝关节放置的线圈的选择性的电磁场的应用来治疗。正如之后要详细论述的那样，信号发生器装置可以向线圈提供适当的信号用于产生特定并且选择性的电磁场。治疗膝关节中的骨关节炎所需要的特定并且选择性的电磁场可以计算出来，并且取决于除其它因素之外的胫骨和股骨的外形尺寸以及症状的严重程度来变化。此外，加热或冷却源还可以被置于临近膝关节以缓解疼痛，减小患者的不适感以及增大活动范围。加热或冷却源还能被称为“热交换部件”;为了即时应用，所述热交换部件意味着能够被用于施加热量(或者说高于患者体温或环境温度的任何温度)或冷却(或者说低于患者体温或环境温度的任何温度)的任何部件或设备。
[0072]更加特别地，此处论述的实现方式涉及用于产生(I)热或冷以及(2)选择性的脉冲电磁场以治疗关节(例如，膝关节)中的病态组织的设备和方法。所述设备可以被设计为很多形式(例如，膝盖护具或者小的皮肤膏药)，优选地提供用于治疗骨关节炎的经过皮肤的刺激。设备可以被设计为直接向遭受病痛的关节提供刺激以缓解疼痛并增大活动范围。
[0073]正如将在后续段落中要更加详细论述的那样，各种EMT2刺激设备的实施例可以被设计为长期附在患者身体上而对日常活动具有很小的干扰并且具有最小的皮肤刺激。另夕卜，可以对刺激设备进行设计以使其美观且穿戴舒适。由于这些以及其它设计特点，因为不舒适而拒绝治疗的患者(也就是，“不配合”的患者)可以被减到最少。
[0074]脉冲电磁场在高度导电的细胞外液中产生很小的感应电流(法拉第(Faraday)电流)，所述感生电流由此模仿内源电流。内源电流首先是由于骨头的通道中包含电解质的液体的运动，产生所谓的“泳动电势”，所述电解质包含伴随有固定的负电荷的有机成分。软骨中的电现象的研究证明了机电转换机制类似于描述的骨头中的研究那样当软骨被机械式挤压时出现，并导致液体和电解质在软骨基质的蛋白聚糖和胶原中的固定负电荷的表面上的运动。这些泳动电势用于软骨中的目的与在骨头中的目的相类似，并且，随着机械应变，导致能够对基质部件的软骨细胞合成进行刺激的信号传导。
[0075]相比于直流电流，PEMF能够穿透细胞膜并且要么刺激细胞膜要么作用于细胞内的细胞器。结果，PEMF在细胞外基质上的作用包括软骨微粒的增强的合成，从而使得能够对膝关节进行“重塑”。
[0076]图2为根据一个实施例说明用于治疗膝盖中的骨关节炎的EMT2刺激设备10的方块图。设备实施例10具有信号发生器12、电源14、第一刺激装置16A和第二刺激装置16B。第一刺激装置16A通过第一信号线20A连接到信号发生器12的第一输出端18A处。类似地，第二刺激装置16B通过第二信号线20B连接到信号发生器12的第二输出端18B处。在各种实施例中，第一刺激装置16A具有电磁刺激装置26A和热交换部件28A中的一个或者全部，并且第二刺激装置16B具有电磁刺激装置26B和热交换部件28B中的一个或者全部。
[0077]第一和第二信号线20A和20B配置为输送信号发生器12产生的信号以通过第一和第二刺激装置16A和16B建立适当的治疗的刺激。第一和第二信号线20A和20B可以是“有线的”(例如，使用同轴线)。或者，也可以使用“无线的”连接装置(例如，蓝牙)。
[0078]尽管刺激设备10被示出具有两个输出端口 18A和18B以为了同时且独立地将输出信号(相同或者不同的信号)传送到两个刺激装置16A和16B，本领域的技术人员将发现在不超出此处公开的实现方式的预定范围的情况下输出端口和刺激装置的数量是可以变化的。因此，包括任意数量的刺激装置的设备10的实施例都在预期内。例如，在一个选择性的实施例中，设备10能够具有一个刺激装置。
[0079]电源14可被提供用于将电流输入输送到信号发生器12，所述电源14可以是例如锂电池组。尽管图2中所示为远程组件，电源14可以作为一部分并入或者与信号发生器12一同封装。因为实施例可以被设计为具有低电力需求，所以电源14可以是能够提供小于大约每个使用过程300mW的平均电力输入的电源。在一个选择性的的实施例中，设备10具有两个电源一一个向信号发生器供电并且另一个提供电力以建立热交换。
[0080]如图2中所示，信号发生器12可以包括稳压器22和微控制器24。此外，第一刺激装置16A可以包括第一电磁刺激装置26A和第一热交换部件28A，而第二刺激装置16B可以包括第二电磁刺激装置26B和第二热交换部件28B。在一个实施例中，第一和第二电磁刺激装置26A、26B是第一和第二线圈26A、26B。稳压器22可以被用于向第一和第二电磁刺激装置26A和26B提供各种需要的电源电压。第一和第二电磁刺激装置26A和26B可以由微控制器24触发，所述微控制器24可以被设计为产生特定的触发和开关频率上的精确脉冲。输出信号被从微控制器24输送到第一和第二刺激装置16A和16B，其中每个刺激装置独自响应于信号以建立脉冲电磁场。
[0081]如图2中所示，设备10的选择性的实施例进一步可以包括显示器30和监视装置32。显示器30可以被设计为显示许多不同的治疗参数，包括但不限于治疗模式、功率水平、疗程的剩余时间。
[0082]监视装置32可以被设计用于对刺激设备10的输出条件的一个或多个进行监视。尤其是，监视装置32可以配置为确保通过第一和第二刺激装置16A和16B将精确的治疗剂量输送到患者的膝盖。一个可以被监视装置32监视的条件就是由第一和第二线圈26A和26B产生的电磁场。尤其是，监视装置32可以包括电路以既探测电磁场的强度又倘若检测到的场不符合想要的治疗水平则调节输送到线圈的信号。第二个可以被监视装置32监视的条件是由第一和第二热交换部件28A和28B产生的组织温度。例如，如果监视装置32检测到组织温度超出可接受的范围且有使膝盖周围的组织遭受损伤的危险，那么监视装置32可以通过显示器30与患者通信以通知将设备10从患者的膝盖上移除。
[0083]例如，在一个实施例中，监视装置32可以包括连接到第一刺激装置16A和/或第二刺激装置16B上的用于测量从第一和第二线圈26A和26B的能量发射的信号探测器。可以对信号探测器进行设计以便将反馈信号发送到信号发生器12用于控制能量输出。从第一和第二刺激装置16A和16B发送的当前的电磁能量场(或治疗剂量)可以通过将信号强度探测器嵌入到刺激装置中来直接测量。由信号探测器测量的信号水平之后可以发送到信号发生器12，在此探测的信号水平可以被用作反馈控制信号以控制发生器的输出信号。在任何时候，如果监视装置32探测到场强在治疗模式的想要的范围之外，那么显示器30可以显示出可闻的、可视的、可触的或者其它类型的警报以通知患者和/或医师治疗模式中的故障。此外，如果测量的场强在形成危险风险的水平或者之上，那么监视装置32的反馈电路可以中止治疗以确保患者没有遭到伤害。如本领域的技术人员所意识到的，监视装置32可以替换性地或附加性地包括温度传感器和相关的反馈控制以检测和控制患者膝盖周围的组织温度。
[0084]如图2中所示，设备10可以连接到计算机系统34上以允许医师将治疗模式编入微型控制器24中。以此方式，因为可以对设备10进行设计以使得只有医师能够访问和修改编程后的治疗模式，所以医师保持着对患者接受的治疗类型的控制。通过计算机系统34，医师还可以监视治疗条件以确保诸如产生正确的场强。
[0085]为了使得用刺激设备10的治疗对医师和患者更加便利，遥测装置36可以被包含在设备中。通常，遥测技术允许远程测量以及将感兴趣的信息报告给远程系统或操作员。另夕卜，遥感技术通过允许操作员向设备远程发送指令或对设备远程编程来允许远程操作以及设备控制。
[0086]关于刺激设备10，遥测装置36使得医师能够远程监视治疗并且修改编程到微控制器24中的治疗模式。用这种方法，医师具有不需要与患者面对面的咨询即可控制和规定治疗模式的能力，因此使得骨关节炎的治疗对于患者和医师都更加便利。在一个实施例中，遥测装置36可以使用无线通信来操作(例如，利用广播频率(RF)系统来实施设备与远程系统间的数据链路)。然而，遥测装置36可以替换地通过其他媒介(例如，电话线、计算机网络或光链路)来传递数据。
[0087]目前，参考图2的方块图说明对EMT2刺激设备的特定实施例大体上进行了描述，对患者佩戴的用于骨关节炎的治疗的刺激设备的示例性实施例进行描述。尤其是，图3示出了刺激设备110，该刺激设备110通常包括膝盖护套111、里面放置有信号发生器和电源的外壳131、第一刺激装置116A、第二刺激装置116B以及固定装置117。外壳131能够被放置在护套111的任何地方。设备Iio还替换性地具有能够显示一个或多个治疗参数的显示器130 (例如，治疗模式或疗程的剩余治疗时间)。在图3描绘的实施例中，显示器130位于外壳131上。或者，显示器130能够被放置在在使用期间使用者可以看到显示器的任何位置。刺激设备110是用于向患者身体提供电磁场刺激和热疗以促进康复的设备。尤其是，刺激设备110可以(通过第一和第二刺激装置116A和116B)向遭受骨关节炎影响的膝关节提供脉冲电磁刺激和热疗以促进膝盖的康复。然而，本领域的技术人员意识到这里公开的各种设备实施例可以被用于向患者身体的其他任何位置处提供脉冲电磁刺激和热疗(EMT2)以促进康复或提供治疗作用。
[0088]膝盖护套111包括主体部分113、第一组皮带构件115A和第二组皮带构件115B。第一组皮带构件115A包括第一固定构件117A，而第二组皮带构件115B包括第二固定构件117B。如以下段落中将要论述的，第一固定构件117A配置为与第二固定构件117B紧密配合以将第一组皮带构件115A可移除地连接到第二组皮带构件115B上并因此将膝盖护套111
缚在患者膝盖上。
[0089]图4A和4B说明了根据一个实施例的缚在患者膝盖上的刺激设备110。尤其是，图4A说明了患者的膝盖的正面，而图4B说明了膝盖的背面。刺激设备110的膝盖护套111绕着膝盖缠绕以使得具有第一固定构件117A的第一组皮带构件115A与具有第二固定构件117B的第二组皮带构件115B重叠以将护套缚在膝盖上的期望位置。当正确地缚在膝盖上时，第一刺激装置116A被置于外侧膝盖位置上，而第二刺激装置116B被置于内侧膝盖位置上。在一个实施例中，第一固定构件117A和第二固定构件117B形成钩环固定装置(例如，通常所示为魔术贴(VELCRO?))，其中，第一固定构件117A是“钩”部分且第二固定构件117B是“环”部分。然而，可以使用其它固定装置，包括但不限于带扣、纽扣和拉链。在膝盖护套111的替换性的实施例中，没有使用固定装置。反而，形成缠绕的织物能够被拉伸并能够因为织物的弹性而适当地固定自身。
[0090]图5为根据进一步的实施例的刺激设备110的分解透视图。如图5所示，第一刺激装置116A包括第一线圈126A、第一刺激装置支架125A、第一刺激装置支架垫板121A、以及热交换部件128A以及第一刺激装置外壳119A。第一刺激装置116A的第一线圈126A被设计为包含在第一刺激装置支架125A中。第一刺激装置支架垫板121A向第一刺激装置支架125A提供附着的底座以通过示例性的附着机制中的任何一个来连接到膝盖护套上，所述附着机制是，但不限于，不可逆的扣合挂钩机制、超声波焊接或胶水。在一个实施例中，第一刺激装置支架垫板121A可以通过缝纫、胶水或任何已知的附着手段永久地附在膝盖护套111上。第一热交换部件128A被设计为包含在第一热刺激装置外壳119A中。外壳119A之后可以通过由诸如高密度聚乙烯(Tyvek?)合成纸形成的薄的塑料隔板123A封闭。薄的隔板123A能够通过胶水、热封或塑料扣合盖118A来附在外壳119A上。第一热交换部件128A可以插入到如图3描绘的实施例中所示连接到膝盖护套111上的第一刺激装置支架125A中。
[0091]尽管没有向第一刺激装置116A那样在分解视图中示出，第二刺激装置116B包括相类似的配置中的类似部件。因此，论述集中在第一刺激装置116A上以达到示例的目的，但是同样适用于第二刺激装置116B。结果，第二刺激装置116B包括具有类似的附图标记的类似部件。
[0092]图5中概要地描绘的信号发生器112包括稳压器122和微控制器124，所述微控制器124对通过配线132传输到第一和第二线圈126A和126B上的信号进行控制以向膝盖提供脉冲电磁场。配线132藏在膝盖护具111的不同织物层中。向稳压器122提供电力的电源114被置于包含有信号发生器装置112的相同外壳中。然而，如上所述，电源114可以替换性地被置于远离信号发生器装置112。在进一步的选择性的实施例中，提供了两个电源:一个用于信号发生器且一个用于热交换部件。在另一实施例中，提供了三个电源:一个用于信号发生器且另外两个中的每一个都用于每个热交换部件。在一个实施例中，用于热交换部件的电源是当暴露在空气中时提供能量的一次性的加热混合物。
[0093]第一和第二线圈126A和126B是单极或者双极的电磁体，所述电磁体当电流流过电磁体时产生磁场。通过使电流经过第一和第二线圈126A和126B来建立磁场,所述第一和第二线圈126A和126B优选地由绕着磁芯盘绕的长钢丝索形成。“脉冲”电磁场可以通过对微控制器124编程来建立以在很快的速率下导通和断开电磁场。
[0094]尽管第一和第二热交换部件128A和128B并非必需的部件，将两个热交换部件分别并入第一和第二刺激装置116A和116B可以提供有益的治疗结果。尤其是，当被用于与电磁治疗相结合时，热疗有助于对骨关节炎的影响进行治疗并且提高患者配合度。然而，本领域的技术人员将注意到只应用热疗、只应用电磁治疗、或者两者的结合的刺激设备110的实施例都是可能的。结果，此处描述的刺激设备可以被修改以适合于不同患者的特别需求。
[0095]热是可以缓解疼痛并且减少不适的自然治疗。通过对患者的温觉感受器进行刺激可以实现，所述温觉感受器反过来通过放松深处肌肉以降低敏感度和疼痛来帮助阻止痛觉到达大脑。为了达到包括组织温度上升、血液流动加快、肌肉延长增加以及新陈代谢增强在内的治疗的热传输效果，肌肉温度必须达到大约104华氏度(40摄氏度)。
[0096]依照各种实施方式的大量的热源可以被用于提供有益的热疗。例如，第一和第二热交换部件128A和128B可以是多次使用的盒子，该盒子在每次使用之前需要患者对盒子“重新加热”(例如，通过将盒子放在微波炉中)。或者，第一和第二热交换部件128A和128B可以是一次性的盒子，该盒子被设计为提供不可逆的放热反应以对于特定的时间内提供热源。在一个实施例中，第一和第二热交换部件128A和128B是装有铁、碳、氯化钠、硫代硫酸钠和水的盒子。当CLLHW化合物暴露在空气中时发生产生热量的放热反应。在其它实施例中，可以通过以下途径提供热量:电阻式加热源、选择性隔热、或在操作期间从电池中辐射的“温度”。正如本领域的技术人员所注意到的，第一和第二热交换部件128A和128B可以是热源，该热源被设计以使得热源在浮动在几分钟到全天之间的指定的时间段输送热疗。该指定的时间段可以或可以不与电磁场的持续时间相符合。另外，第一和第二热交换部件128A和128B可以是脉冲调制的以使得热疗不是恒定的。
[0097]在一个实施例中，电源114是锂聚合物电池，该锂聚合物电池既可以是一次性的电池又可以是可充电的多次使用的电池。如果电源114是可充电型的电池，刺激设备110可以配置用于连接到用以给设备充电的坞站上。或者，坞站可以被设计为只接收电源114，电源114可以被制作成可从刺激设备110上移除。如本领域的技术人员将注意到的，大量的其它类型的电源可以被用于向刺激设备110提供需要的电力。例如，刺激设备110可以被设计为从患者身体的动作产生电力。或者，刺激设备110可以通过伴随有作为副产物的热量的化学反应对刺激设备110供电。在此情况下，热量副产物可以向膝关节提供热疗。
[0098]如图5所示,刺激电路110进一步包括用于显示一个或者多个治疗参数(例如，治疗模式或疗程中剩余的治疗时间量)的显示器130。例如，显示器130可以利用诸如光源、(根据经过的时间)变色的热敏材料、数字计时器或声音重复等许多不同的指示器装置。另夕卜，显示器130可以与监视装置共同作用以响应于监视装置检测到例如电磁场强度超出治疗模式规定范围来向患者发送音频的、视频的或触摸类型的消息。在此情况下，显示器130对提示患者移除刺激设备或者呼叫其医师是有用的。
[0099]图6为根据一个实施例的图5的分解透视图的放大的说明。在此实施例中，图5中描绘的刺激装置外壳119AU19B是可插入、可替换的组件，该组件能够被轻易且快速地在装置支架125AU25B中插入和移除。在一个实施例中，在插入到装置支架125AU25B之后，刺激装置外壳119AU19B所具有的接头与支架125AU25B中的接头相耦合，以向外壳119A、119B供电。
[0100]图6描绘了具有可插入的刺激装置外壳119AU19B的刺激设备110的一个实施例。如图6所示，刺激设备110具有位于刺激装置外壳119A中的金属片140A以及第一对刺激装置支架弹簧承载金属触头142A。当刺激设备110如图3的实施例所示装配时，刺激装置外壳119A上的金属片140A被用于作为第一刺激装置支架125A中的与一对弹簧承载金属触头142A之间的电接头。刺激装置外壳119A上的突起133A能够滑入并滑出刺激装置支架125A上的凹槽并且嵌入到槽口 135A以建立可逆的机械嵌入作用，该机械嵌入作用提供外壳119A对于刺激装置支架125A的安全插入和移除。在可替换的实施方式中，刺激装置支架119A中的金属片140A与被插入到第一刺激装置支架125A的第一对磁体槽口中的第一对刺激装置支架磁体相接触，以将外壳119A固定到第一刺激装置支架125A上。在进一步的可替换方案中，作为对金属片的取代，刺激设备110能够具有一对刺激装置磁体以及相应的一对刺激装置支架磁体。
[0101]第一对刺激装置支架弹簧承载金属触头142A连接到相应的一对与信号发生器112通信的信号线上(未示出)。当第一刺激装置外壳119A被置于第一刺激装置支架125A中时，金属片140A与相应的第一对刺激装置支架弹簧承载金属触头142A之间的电连接建立闭合电路，该闭合电路将第一刺激装置116A电连接到信号发生器112上。结果，信号发生器112能够与第一刺激装置116A通信以将规定的治疗信号输送到微控制器中，所述治疗信号由被编程的治疗模式定义。
[0102]图3到6中说明的刺激设备110的实施例是用于产生PEMF治疗的一个线圈在膝盖一侧的两个线圈排布。通常，稳压器122被用于向信号发生器112以及第一和第二刺激装置116A和116B提供恒定的电源电压。微控制器124触发第一和第二线圈126A和126B，由此产生在由储存在微控制器中的治疗模式指定的特定触发和开关频率上的精确脉冲。触发频率被定义为一定数量的脉冲发生的速率。开关频率是单独脉冲的基频。被称为开关占空比的另一参数被定义为脉冲宽度对开关周期的比率。脉冲的电压与PEMF治疗的幅度相
坐寸ο
[0103]由信号发生器112以及第一和第二刺激装置116A和116B产生的脉冲电磁场所必需的穿透深度可以取决于例如患者膝盖区域的大小来变化。然而，对于成年患者，穿透深度通常在大约Icm到大约5cm的范围内。或者，穿透深度在大约2cm到大约4cm的范围内。在进一步选择中，穿透深度从大约2cm到大约2.5cm之间变化。此“穿透深度”参数是必要的以便对需要的磁场强度进行估计以提供治疗，该参数最终决定了电源114的电源要求。
[0104]通常，线圈产生的磁场强度依据特斯拉(T)来测量并且与流过线圈的电流有以下近似关系:
【权利要求】
1.一种便携式的非侵入式系统，用于向关节提供治疗处理以促进该关节的康复，所述系统包括: 护套，能够围绕该关节放置，所述护套包括: 电磁刺激器电路，配置为在该关节内提供电磁场；以及 至少一个热疗部件，包括配置为启动所述电磁刺激器电路的启动电路，所述热疗部件可连接到所述护套上，所述热疗部件包括至少两种物质，这至少两种物质置于被易破损的隔断所分隔开的相独立的隔间中，其中所述至少两种物质配置为在被混合时发生反应以产生可用于与所述关节交换的热能。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电磁刺激器电路连接到所述护套上，所述系统包含: 支架，与所述电磁刺激器电路相临近地连接到所述护套上； 囊，连接到所述护套上并且该囊的大小为能够容纳所述热疗部件；以及 用后即弃的外壳，连接到所述热疗部件上，所述用后即弃的外壳配置为机械地连接到所述支架上， 其中，所述用后即弃的外壳包括导体以电气地并物理地对所述电磁刺激器电路的开路进行桥接。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述支架在所述护套的外面部分上并且所述囊在所述护套的里面部分上。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述用后即弃的外壳通过系带连接到所述热疗部件上，所述系带的大小为能够从所述护套的外面部分缠绕到所述护套的里面部分。
5.根据权利要求2所述的系统，其中，所述护套限定出一贯穿所述护套且朝所述支架敞开的孔眼，所述孔眼包括朝所述支架的底部孔眼敞开的孔眼。
6.根据权利要求2所述的系统，其中，所述支架包括槽口，并且其中所述用后即弃的外壳配置为可移除地插入到所述支架中以接合到所述槽口从而将所述用后即弃的外壳机械地固定到所述支架上。
7.根据权利要求2所述的系统，其中，所述用后即弃的外壳，当机械地连接到所述支架上时，配置为使得所述电磁刺激器电路能够在所述关节中产生电磁场。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述反应为吸热的，并且所述系统包含指示器电路，所述指示器电路配置为当所述用后即弃的外壳插入到支架中时显示出第一颜色并且当包括热敷包在内的第二用后即弃的外壳插入到所述支架中时显示出第二颜色。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述至少两种物质包括硝酸铵和水。
10.根据权利要求8所述的系统，其中，所述第二用后即弃的外壳包括内侧的用后即弃的外壳和外侧的用后即弃的外壳，所述内侧的用后即弃的外壳包括一次性的放热交换部件并且配置为机械地、可移除地连接到所述护套的内侧支架上，所述外侧的用后即弃的外壳包括一次性的放热交换部件并且配置为机械地、可移除地连接到所述护套的外侧支架上。
【文档编号】A61F7/00GK203425381SQ201320394147
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月3日 优先权日:2012年7月3日
【发明者】岑健祖, 杰瑞德·J·萨维拉, 克里斯托弗·M·赛维鲁斯, 约翰·F·丁尔森 申请人:呵护可医疗器械有限公司