ДОСТАВКА ТЕПЛОВОЙ И ХОЛОДОВОЙ ЭНЕРГИИ К ТЕЛУ ЧЕЛОВЕКА ИЛИ ЖИВОТНОГО
HEAT AND COLD ENERGY DELIVERY TO HUMAN OR ANIMAL BODY

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к нагревательному и/или охлаждающему устройству для подачи тепловой и/или холодовой энергии к телу и к способу управления таким устройством с разомкнутым контуром и/или с замкнутым контуром, а также к компьютерной программе, содержащей программный код для осуществления указанного способа.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Большинство населения страдает от периодического «хронического» напряжения шеи и спины. Хроническое напряжение шеи и спины может привести к неправильному положению тела. Напряжение и неправильное положение тела могут привести к ухудшению кровообращения в мышцах, что, например, может вызвать мигрень. Кроме того, в случае напряжения шеи и спины часто применяется облегчающее положение тела, чтобы избежать боли. Длительное облегчающее положение тела может нанести огромный вред суставам. Кроме того, межпозвоночные диски могут изнашиваться из-за неправильного положения тела, что может привести к острой грыже межпозвонкового диска. Это имеет, в частности, долгосрочные последствия. Многие пострадавшие люди пытаются снять напряжение или боль, применяя пассивные средства, такие как мази или термопластыри, без каких-либо дополнительных усилий или движений. Часто боль остается и может стать хронической.
Из уровня техники известны, например, термопластыри для лечения боли, в частности напряжения шеи и спины, как упомянуто выше. Эти термопластыри могут генерировать тепло посредством химической реакции. Тем не менее, эти термопластыри могут также вызвать сыпь на коже у многих пациентов из-за химической реакции, которая генерирует тепло. Кроме того, термопластыри, содержащие химические реагенты, должны регулярно заменяться новыми термопластырями. Это является неустойчивым.
Кроме того, термопластырь не может генерировать постоянное тепло в болезненной или напряженной точке в течение более длительного периода времени. Поэтому боль снимается только в течение короткого периода времени, и, в частности, более продолжительное лечение является дорогостоящим. Тепло также генерируется только на поверхности кожи и не проникает глубже в тело. Поэтому глубокое тепло не может быть сгенерировано.
Кроме того, невозможно регулировать температуру, которая, в зависимости от человека и типа кожи, может вызвать травмы кожи, такие как покраснение или ожоги, если прикладывается слишком много тепла.
Теплоснабжение также не может быть включено и выключено. Переменная подача тепла (включение/выключение) невозможна с обычными термопластырями. Кроме того, традиционные термопластыри требуют приблизительно > 30 минут, пока терапевтическая температура не достигнет 42°C. Постоянная подача тепла может отрицательно влиять на процесс заживления, в зависимости от недомогания. Постоянная подача тепла может привести к тому, что мышечная ткань привыкнет к теплу, в результате чего отсутствует расслабляющий эффект. Поэтому невозможно применять интеллектуальные способы тепловой терапии, поскольку тепло выделяется неконтролируемым образом.
Существует также риск неправильного применения термотерапии. Тепловые накладки часто прикладываются только на место, где боль возникает или локализуется. Это может облегчить боль и напряжение в краткосрочной перспективе, но новое напряжение может возникнуть в других частях тела, так как место согревания облегчается, в то время как другие места становятся спазмированными. Это может вызвать дальнейшее напряжение из-за неправильного применения локального тепла.
Известны также большие нагревательные пластины, которые можно напрямую подключать к источнику питания через розетку. Эти нагревательные пластины являются относительно негибкими и, поскольку кабель питания должен быть подключен к розетке, они значительно ограничивают свободу передвижения в повседневной жизни.
Цель изобретения
Цель настоящего изобретения состоит в предоставлении улучшенной концепции доставки тепловой и/или холодовой энергии к телу живого существа и/или животного (далее именуемого живым существом), которая является более экономически эффективной, более устойчивой и более интеллектуальной.
Достижение цели
Эта цель достигается с помощью устройства согласно данному изобретению по пункту 1 формулы изобретения, способа согласно данному изобретению по пункту 14 формулы изобретения и компьютерной программой согласно данному изобретению по пункту 16 формулы изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Варианты осуществления настоящего изобретения содержат нагревательное и/или охлаждающее устройство для доставки тепловой и/или холодовой энергии к телу живого существа. Указанное нагревательное и/или охлаждающее устройство содержит нагревательную и/или охлаждающую пластину, которая может быть соединена с телом живого существа. Нагревательная и/или охлаждающая пластина имеет верхнюю сторону и нижнюю сторону, причем на ее нижней стороне обеспечена клейкая поверхность для крепления нагревательной и/или охлаждающей пластины к поверхности кожи живого существа. Нагревательная и/или охлаждающая пластина содержит по меньшей мере один нагревательный и/или охлаждающий элемент, посредством которого электрическая энергия, выходящая из источника электрической энергии, может быть преобразована в тепловую и/или холодовую энергию. Нагревательное и/или охлаждающее устройство дополнительно содержит блок управления, который предназначен для стационарного или съемного размещения источника энергии и содержит процессор обработки сигналов. Кроме того, блок управления предназначен для вывода сигнала управления с разомкнутым контуром и/или с замкнутым контуром, посредством которого выходом энергии из источника энергии на нагревательный и/или охлаждающий элемент можно управлять способом с разомкнутым контуром и/или с замкнутым контуром. Нагревательная и/или охлаждающая пластина и блок управления могут быть электрически и механически соединены друг с другом посредством по меньшей мере одного электрического соединительного элемента, через который электрическая энергия может передаваться на нагревательный и/или охлаждающий элемент, и с помощью по меньшей мере одного механического и/или одного магнитного разъема.
Варианты осуществления обеспечивают концепции для доставки тепловой и/или холодовой энергии к телу живого существа. Нагревательная и/или охлаждающая пластина может быть размещена, приклеена или прикреплена к телу живого существа посредством клейкой поверхности. Нагревательная и/или охлаждающая пластина может иметь более или менее плоскую форму или быть выполненной таким образом, чтобы быть плоской, так что, насколько это возможно, не создаются точки давления на теле живого существа при износе нагревательного и/или охлаждающего устройства. Кроме того, нагревательная и/или охлаждающая пластина является гибкой благодаря тому, что имеет как можно более плоскую форму. Нагревательная и/или охлаждающая пластина может иметь по существу плоскую форму с нижней стороной или первой поверхностью и верхней стороной или второй поверхностью. Клейкая поверхность может быть обеспечена или образована на нижней стороне нагревательной и/или охлаждающей пластины. Клейкая поверхность может быть снабжена защитным слоем для предотвращения случайного прикрепления, который может быть удален перед прикреплением к телу. Нагревательная и/или охлаждающая пластина может поглощать электрическую энергию или электрический ток и преобразовывать ее (его), например, в тепловую и/или холодовую энергию или термическую энергию. Это преобразование может происходить, например, с помощью электрического резистора или электрического нагрева или нагревательного и/или охлаждающего элемента. Электрический резистор или электрический нагревательный и/или охлаждающий элемент могут преобразовывать электрическую энергию в тепло. Тепло и/или холод могут быть доставлены к телу живого существа путем контакта нагревательной и/или охлаждающей пластины с телом живого существа.
Мышца или мышцы, расположенные под кожей в месте нагревательной и/или охлаждающей пластины, которая доставляет тепло и/или холод к телу, могут стимулироваться теплом и/или холодом, передаваемым телу с помощью нагревательной и/или охлаждающей пластины. Доставка тепла и/или холода к мышцам и другим мягким тканям может расслабить напряженные или сокращенные мышцы и/или мягкие ткани. Кроме того, доставка тепла и/или холода к мышцам может стимулировать кровообращение в мышцах.
Путем стимулирования мышц можно уменьшить спазмы и боль. Также возможно, что антагонист мышцы или группы мышц стимулируется, чтобы расслабить сведенную спазмом противоположную часть (части). В результате расслабленных мышц и расслабленной мускулатуры в целом положение тела и/или движение живого существа улучшаются. «Положение тела», которое может быть понято статически, также всегда относится к движению тела, которое может быть понято динамически. Правильное положение тела может защитить суставы и уменьшить боль, таким образом улучшая самочувствие живого существа.
При применении устройства накопления электрической энергии вместо устройства накопления химической энергии, такого как термопластырь, нет опасности возникновения кожных аллергических реакций на устройство накопления химической энергии.
Нагревательное и/или охлаждающее устройство также может содержать блок управления, на котором могут быть расположены процессор обработки сигналов, процессор или контроллер. Процессор обработки сигналов может быть выполнен с возможностью генерирования сигнала управления с разомкнутым контуром и/или с замкнутым контуром или сигнала для управления с разомкнутым контуром и/или с замкнутым контуром источника электрической энергии. Процессор обработки сигналов может принимать и обрабатывать данные или сигналы и передавать данные или сигналы. Сигналы могут быть приняты или переданы в виде радиосигналов или проводных сигналов, аналоговых или цифровых сигналов. Данные могут, например, генерироваться датчиками или контроллером и передаваться в процессор обработки сигналов. Обработка может быть выполнена, например, путем вычисления или оценки или сравнения измеренных или полученных данных со справочными данными. Обработка может быть выполнена с помощью программного обеспечения или аппаратного обеспечения.
Процессор обработки сигналов может быть выполнен с возможностью управления потоком энергии из источника электрической энергии. Процессор обработки сигналов также может быть выполнен с возможностью управления подачей термической энергии или доставкой энергии к телу или мышцам. Электрическая энергия может доставляться непрерывно, например, от источника электрической энергии к нагревательной и/или охлаждающей пластине путем регулировки мощности или путем изменения отношения импульса-паузы.
Источник электрической энергии может быть, например, батареей или аккумулятором. Батарея или аккумулятор может порождать электрическую энергию или электрический ток. Аккумулятор можно заряжать или перезаряжать электрической энергией через дополнительный источник энергии и зарядную цепь.
Аккумулятор или батарея, например, в качестве мобильного источника электрической энергии, может таким образом обеспечивать электрическую энергию для нагревательной и/или охлаждающей пластины. Кроме того, источник электрической энергии может подавать электрическую энергию на процессор обработки сигналов, датчики, радиоблок, генератор вибрации, электроды, нагревательные элементы или блоки передачи. Батарея или аккумулятор могут быть прикреплены или присоединены к блоку управления. Однако электрическая энергия также может передаваться на блок управления, например, по кабелю. Кабель может быть подключен к блоку подачи мощности или розетке, которая обеспечивает энергию. Следовательно, источником энергии, который может быть размещен с возможностью отсоединения в блоке управления, также может быть внешний источник энергии, который размещается в блоке управления через кабель, например, силовой кабель.
Электрический ток может передаваться от блока управления или источника электрической энергии к нагревательной и/или охлаждающей пластине через электрический разъем или электрический соединительный элемент. Электрический разъем обеспечивает возможность электрического соединения и разделения между блоком управления или источником электрической мощности и нагревательной и/или охлаждающей пластиной. Дополнительные электрические соединительные элементы, такие как вилка или контакт и соответствующая розетка или магниты или кнопки, могут применяться для создания безопасного и надежного электрического соединения, которое можно рассоединить. Дополнительные соединительные элементы являются соединительными элементами, которые создают неположительное и/или положительное соединение друг с другом.
Кроме того по меньшей мере один механический и/или магнитный разъем или механический и/или магнитный соединительный элемент могут быть расположены на блоке управления, а дополнительный механический и/или магнитный соединительный элемент на нагревательной и/или охлаждающей пластине. Соединительный элемент может быть расположен на верхней стороне нагревательной и/или охлаждающей пластины или на поверхности нагревательной и/или охлаждающей пластины напротив клейкой поверхности. Это обеспечивает возможность расположить нагревательную и/или охлаждающую пластину между блоком управления и телом живого существа. Безопасное и надежное механическое и/или магнитное соединение между блоком управления и нагревательной и/или охлаждающей пластиной может быть установлено посредством механического и/или немеханического разъема, который может разделить соединение. Дополнительные механические и/или магнитные соединительные элементы, такие как упомянутые выше для электрических соединительных элементов, могут быть применены для создания безопасного и надежного механического и/или магнитного соединения, которое может быть разделено. Механические и/или магнитные соединительные элементы обеспечивают возможность отделить нагревательную и/или охлаждающую пластину от блока управления после применения для очистки или утилизации. Блок управления может применяться повторно так часто, как это требуется, что снижает затраты на обслуживание или работу нагревательного и/или охлаждающего устройства и обеспечивает устойчивую выгоду.
В предпочтительном варианте осуществления электрический разъем имеет первый электрический соединительный элемент, соединенный с блоком управления, и второй соединительный элемент, соединенный с нагревательной и/или охлаждающей пластиной. Механический и/или магнитный разъем содержит первый механический и/или магнитный соединительный элемент, соединенный с блоком управления, и второй механический и/или магнитный соединительный элемент, соединенный с нагревательной и/или охлаждающей пластиной. Каждый из первого и второго механического соединительного элемента содержат соответствующие первый и второй электрические соединительные элементы. Электрический разъем или электрический соединительный элемент, или электрический интерфейс может быть расположен или встроен в механический разъем или механический соединительный элемент. Механический и/или магнитный разъем или механический и/или магнитный соединительный элемент также могут быть расположены или встроены в электрический разъем или электрический соединительный элемент. Преимущество этого заключается в том, что при соединении нагревательной и/или охлаждающей пластины с блоком управления необходимо меньшее количество разъемов, соединяемых или подключаемых друг к другу. Это упрощает работу и обработку. Например, в качестве соединительных элементов можно применять металлические кнопки, магниты или защелкивающую систему. С одной стороны, система соединения должна обеспечивать механически устойчивое разъемное соединение, а с другой стороны, электрическое сопротивление должно быть как можно ниже.
В особенно предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере три механических и/или магнитных соединительных элемента образованы на блоке управления, и три дополнительных механических и/или магнитных соединительных элемента образованы напротив друг друга на нагревательной и/или охлаждающей пластине в одном и том же месте. Стабильное механическое и/или магнитное соединение между нагревательной и/или охлаждающей пластиной и блоком управления может быть установлено с помощью трех механических и/или немеханических соединительных элементов. Это, в частности, случай, когда нагревательное и/или охлаждающее устройство прикреплено к телу живого существа. Если имеется более двух механических и/или магнитных соединительных элементов, положение соединительных элементов при присоединении нагревательного и/или охлаждающего устройства к телу живого существа является менее важным. Кроме того, можно применять три или большее количество соединительных элементов, особенно если соединительные элементы расположены асимметрично, чтобы обеспечить оптимизированное по положению или определяемое положением соединение между нагревательной и/или охлаждающей пластиной и блоком управления. Это означает, что блок управления может быть подключен к нагревательной и/или охлаждающей пластине в двух положениях (0° и/или 180°). Неисправности или короткие замыкания между блоком управления и нагревательной и/или охлаждающей пластиной невозможны.
В предпочтительном варианте осуществления источник энергии и нагревательный и/или охлаждающий элемент выполнены с возможностью нагрева и/или охлаждения нагревательной и/или охлаждающей пластины на 20 К менее чем за 1 минуту, предпочтительно менее чем за 20 секунд, особенно предпочтительно менее чем за 5 секунд. Это дает преимущество в том, что тело может быть быстро снабжено тепловой и/или холодовой энергией, например, в триггерных точках мышц из-за быстрого нагрева и/или охлаждения. Это может привести к особенно эффективной стимуляции мышц и, следовательно, к расслаблению мышц. Нагревательная и/или охлаждающая пластина может быть быстро нагрета и/или охлаждена от 8°С до 42°С, предпочтительно также до 45°С и наоборот (терапевтическое тепло и/или холод). Тело очень чувствительно реагирует на тепло и/или холод в диапазоне собственной температуры тела (36°C), и изменения температуры в этом диапазоне четко воспринимаются.
В особенно предпочтительном варианте осуществления нагревательное и/или охлаждающее устройство содержит по меньшей мере один датчик положения тела. Датчик положения тела может быть выполнен с возможностью по меньшей мере частичного обнаружения положения тела и/или движения живого существа. Датчик положения тела может генерировать данные о положении тела. Датчик положения тела может быть расположен или образован на блоке управления. Датчик положения тела может содержать по меньшей мере один из следующих датчиков, например, 3D-гироскоп, датчик ускорения, датчик изгиба, датчик температуры или датчик с тензодатчиками. Данные о положении тела, выводимые датчиком (датчиками) положения тела, могут применяться для определения положения тела или движения. Данные о положении тела могут подаваться или передаваться в процессор обработки сигналов.
С помощью датчика положения тела или сгенерированных данных о положении тела можно распознать или определить, является ли положение тела живого существа правильным, или положение тела является неправильным или неблагоприятным. Также возможно обнаружить только часть положения тела, например, положение тела для верхней части тела живого существа, посредством по меньшей мере одного датчика положения тела и генерировать данные о положении тела.
Правильное положение тела может включать расслабленные мышц. Правильное положение тела может включать все тело в вертикальном положении. При правильном положении тела, тело не должно опираться на левую или правую сторону тела. Голова или тело могут казаться прикрепленными или подвешенными к невидимой нити, которая проходит к самой высокой точке головы, когда положение тела является правильным. Если положение тела является неправильным или неблагоприятным, тело может наклониться слишком далеко вперед, назад, влево или вправо. Также возможно, что плечи, например, слишком сильно подтянуты или опущены. Кроме того, горб или полая спина могут быть неблагоприятным или неправильным положением тела. Правильное положение тела является признаком расслабленных мышц. Неправильное положение тела является признаком напряженных или спазмированных мышц.
Расслабленное положение тела может быть разным. Некоторые живые существа могут иметь, например, врожденные положения тела или положения тела, которые изменились из-за болезни, несчастного случая или возраста. Также возможно определить это измененное положение тела как правильное положение и рассматривать отклонения от этого измененного положения тела как нарушение положения тела или неправильное положение тела. Также возможно, например, откалибровать текущее положение тела или исправить положение тела, чтобы живые существа, например, с врожденными нарушениями положения тела, не отображали какие-либо ложные данные о положении тела.
Положение тела может быть определено путем вычисления или оценки данных о положении тела или сравнения измеренных или записанных данных о положении тела с эталонными данными о положении тела в процессоре обработки сигналов. Путем определения положения тела, можно определить, присутствует ли, например, напряжение в теле или мышцах живого существа. Напряжение мышц может вызвать боль в различных частях тела, таких как шея или спина. Данные о положении тела могут точно показать, где проблема должна быть разрешена или решена.
Если на основании положения тела признается, что определенная мышца или несколько мышц напряжены, эти мышцы можно стимулировать или расслаблять, например, путем подачи энергии или тепла или холода. В зависимости от данных тела процессор обработки сигналов может изменять сигнал, с помощью которого можно управлять выводом энергии из источника энергии к нагревательному и/или охлаждающему элементу.
В другом предпочтительном варианте осуществления нагревательное и/или охлаждающее устройство содержит радиоблок для передачи и/или приема данных. Данные могут содержать данные датчика, данные управления, данные состояния или другие данные. Радиоблок может быть расположен или образован на блоке управления. С помощью радиоблока первое нагревательное и/или охлаждающее устройство может обмениваться данными с по меньшей мере одним вторым нагревательным и/или охлаждающим устройством. Однако радиоблок также обеспечивает возможность нагревательному и/или охлаждающему устройству обмениваться данными с мобильным устройством, таким как планшет, мобильный телефон или смартфон. Данные могут обмениваться между процессором обработки сигналов на первом нагревательном и/или охлаждающем устройстве и процессором обработки сигналов на втором нагревательном и/или охлаждающем устройстве или процессором обработки сигналов на мобильном устройстве. Это может, например, повысить удобство управления и эффективность лечения.
В предпочтительном варианте осуществления нагревательное и/или охлаждающее устройство содержит датчик температуры, который выполнен с возможностью генерирования данных о температуре, а процессор обработки сигналов выполнен с возможностью генерирования сигнала управления с разомкнутым контуром и/или с замкнутым контуром для управления с разомкнутым контуром и/или с замкнутым контуром источником электрической энергии в зависимости от данных о температуре. Датчик температуры может быть расположен на нагревательном и/или охлаждающем устройстве, например, на нагревательной и/или охлаждающей пластине. Датчик температуры может обнаруживать или измерять температуру поверхности кожи и/или температуру нагревательной и/или охлаждающей пластины. На нагревательном и/или охлаждающем устройстве или на нагревательной и/или охлаждающей пластине также может быть расположена совокупность датчиков температуры. В зависимости от обнаруженной температуры датчика температуры, может генерироваться сигнал управления с разомкнутым контуром и/или с замкнутым контуром для управления с разомкнутым контуром и/или с замкнутым контуром источником электрической энергии и/или электрического тока. Например, процессор обработки сигналов может быть выполнен с возможностью генерирования сигнала управления с разомкнутым контуром и/или с замкнутым контуром для управления с разомкнутым контуром и/или с замкнутым контуром электрическим током в зависимости от данных о температуре или определенной температуры и, таким образом, для управления с разомкнутым контуром и/или с замкнутым контуром выводом тепловой и/или холодовой энергии или температуры нагревательной и/или охлаждающей пластины. Поэтому температурой нагревательной и/или охлаждающей пластины можно управлять в режиме с разомкнутым контуром и/или с замкнутым контуром.
Например, измерение температуры тела или температуры поверхности кожи может обеспечить живому существу приятное, теплое и/или прохладное ощущение тела. Кроме того, температуру нагревательной и/или охлаждающей пластины можно регулировать до оптимальной температуры лечения. Кроме того, это может предотвратить ожоги или другие повреждения кожи, вызванные чрезмерным нагревом и/или охлаждением нагревательной и/или охлаждающей пластины.
В зависимости от живого существа и типа кожи различные высокие и/или низкие температуры на нагревательной и/или охлаждающей пластине могут восприниматься как приятные и вызывать стимуляцию или заживление мышц. Если нагревательную и/или охлаждающую пластину недостаточно нагревают и/или охлаждают, мышца не стимулируется или не расслабляется, и, следовательно, для живого существа нет положительного эффекта, например, боль не облегчается. Посредством обнаружения или измерения температуры нагревательной и/или охлаждающей пластины и сравнения ее с целевым значением или целевой температурой на нагревательной и/или охлаждающей пластине может быть создана оптимальная температура. Если датчик температуры измеряет на коже температуру, которая ниже целевой температуры, то процессор обработки сигналов может, например, активировать нагревательную и/или охлаждающую пластину и преобразовывать электрическую энергию в тепловую и/или холодовую энергию. Путем доставки на кожу тепловой и/или холодовой энергии, кожу можно нагревать и/или охлаждать до предварительно заданной целевой температуры. Как только целевая температура достигнута, преобразование тепловой и/или холодовой энергии в нагревательной и/или охлаждающей пластине уменьшается или увеличивается до тех пор, пока температура кожи снова не опустится ниже или выше предварительно заданного значения.
Температура предпочтительно определяется на поверхности нагревательной и/или охлаждающей пластины, которая находится в контакте с кожей (клейкая поверхность). Электрическим током управляют соответственно в зависимости от температуры нагревательной и/или охлаждающей пластины. Если целевая температура нагревательной и/или охлаждающей пластины выше измеренной температуры, электрический ток или доставка электрической энергии на нагревательную и/или охлаждающую пластину может быть увеличена. Если целевая температура нагревательной и/или охлаждающей пластины ниже измеренной температуры, электрический ток или доставка электрической энергии на нагревательную и/или охлаждающую пластину может быть уменьшена. Таким образом может быть достигнута предварительно заданная или оптимальная температура на клейкой поверхности нагревательной и/или охлаждающей пластины. Доставка тепла может быть постоянной по всей поверхности или клейкой поверхности, или пленочной поверхности нагревательной и/или охлаждающей пластины.
Эксперименты показали, что температура нагревательной и/или охлаждающей пластины при контакте с кожей должна составлять < 60°C, предпочтительно < 50°C, особенно предпочтительно < 45°C или в диапазоне от 38°C до 42°C в случае нагревания, чтобы избежать травм кожи. Аналогичным образом, при охлаждении температура должна находиться в диапазоне от 8°C до 15°C. Например, в случае маленьких детей температура должна быть < 40°C, но выше 8°C, чтобы избежать травм кожи. Для достижения мышечной стимуляции температура должна быть > 35°С, предпочтительно > 40°С, особенно предпочтительно > 45°С.
Кроме того, самочувствие в отношении температуры нагревательной и/или охлаждающей пластины может зависеть от размера упомянутой пластины. Чем больше нагревательная и/или охлаждающая пластина, тем ниже температура, при которой она работает, поскольку при больших нагревательных и/или охлаждающих пластинах риск травм кожи выше. Кроме того, существует риск перегрева и/или переохлаждения организма живого существа при применении больших нагревательных и/или охлаждающих пластин.
В другом предпочтительном варианте осуществления электроды расположены на нижней стороне нагревательной и/или охлаждающей пластины, а процессор обработки сигналов выполнен с возможностью определения мышечного напряжения с помощью электромиографии и/или сопротивления кожи путем измерения проводимости кожи. Нагревательное и/или охлаждающее устройство может содержать электромиографические электроды для измерения мышечного напряжения. Электроды для измерения мышечного напряжения при ЭМГ могут быть расположены на нагревательном и/или охлаждающем устройстве. Электромиография (ЭМГ) применяется для измерения электрической мышечной активности. Электроды, размещенные на поверхности кожи, можно применять для измерения потенциальных изменений в одной или большем количестве мышц. Измерение потенциальных изменений с помощью ЭМГ предоставляет информацию о мышечном напряжении. Информация о мышечном напряжении может быть предоставлена процессору обработки сигналов. Процессор обработки сигналов может быть выполнен с возможностью генерирования управляющего сигнала, отрегулированного на мышечное напряжение, для управления источником электрической энергии. Информация о мышечном напряжении может быть применена для достижения целевого расслабления путем подачи тепла к мышцам. Таким образом, напряжения в мускулатуре могут быть определены и устранены. Датчики ЭМГ также могут идентифицировать или записывать данные о коже. Другими датчиками для определения мышечного напряжения могут быть датчики положения тела, такие как 3D-гироскоп (Гироскоп 3D), датчик ускорения, датчик температуры, датчик изгиба или тензодатчик.
Нагревательное и/или охлаждающее устройство может содержать электроды для определения сопротивления кожи. Нагревательное и/или охлаждающее устройство может содержать датчик сопротивления кожи, который выполнен с возможностью определения сопротивления кожи человека. Процессор обработки сигналов может быть выполнен с возможностью генерирования управляющего сигнала, отрегулированного на сопротивление кожи, для управления источником электрической энергии или для управления энергией, выходящей из источника энергии к нагревательному элементу. Определение сопротивления кожи может определить, например, сколько человек потеет. Нагревательное и/или охлаждающее устройство также может содержать датчик для определения влажности или влажности кожи. Такие датчики влажности изменяют, например, свое электрическое сопротивление в зависимости от измеряемой влажности. Таким образом, выработкой электрической энергии источником электрической энергии и, следовательно, доставкой тепла от нагревательного и/или охлаждающего устройства можно управлять или изменять в зависимости от сопротивления кожи или интенсивности пота или потоотделения живого существа.
Чтобы определить сопротивление кожи, также может быть измерен импеданс между двумя электродами, которые находятся в контакте с телом. Импеданс также зависит от пота на поверхности кожи. Процессор обработки сигнала может быть выполнен с возможностью определения или измерения импеданса. Процессор обработки сигналов может быть выполнен с возможностью генерирования управляющего сигнала, настроенного на импеданс, для управления выводом энергии из источника энергии к нагревательному и/или охлаждающему элементу.
В другом предпочтительном варианте осуществления клейкая поверхность нагревательной и/или охлаждающей пластины содержит клей и/или связующий элемент. Чувствительный к давлению клей обладает тем преимуществом, что клей не имеет затвердевающего механизма, что означает, что клей не образует постоянной связи. Это означает, что нагревательную и/или охлаждающую пластину можно отсоединить от поверхности тела или кожи пользователя после применения и при необходимости прикрепить к телу живого существа.
В предпочтительном варианте осуществления клей является гелеобразным. Клей на клейкой поверхности нагревательной и/или охлаждающей пластины может содержать гелеобразный клей, или консистенция клея может быть гелеобразной. Гелеобразные вещества могут хорошо приспосабливаться к неровным поверхностям, таким как поверхность кожи, и могут контактировать с ними на большой площади. При соприкосновении с большими площадями тепловая и/или холодовая энергия может быть легко передана от нагревательной и/или охлаждающей пластины к телу живого существа.
В другом предпочтительном варианте осуществления нагревательная и/или охлаждающая пластина является одноразовым элементом, а блок управления является многоразовым элементом. Нагревательная и/или охлаждающая пластина может прилипать к телу или коже человека. Из соображений гигиены (пот, жир тела) или, например, из-за того, что нагревательное и/или охлаждающее устройство применяют разные люди или из-за того, что клейкий эффект клея ослабевает через определенное время, нагревательная и/или охлаждающая пластина может быть утилизирована после определенного периода применения или после определенного количества применений.
Блок управления может содержать электронику или различные электронные элементы, которые при необходимости могут применяться повторно. Нагревательную и/или охлаждающую пластину можно извлечь из блока управления после износа и заменить новой нагревательной и/или охлаждающей пластиной. Благодаря повторному применению блока управления и замене только нагревательной и/или охлаждающей пластины, которая входит в контакт с кожей живого существа, эксплуатационные расходы нагревательного и/или охлаждающего устройства могут быть уменьшены.
В другом предпочтительном варианте осуществления нагревательное и/или охлаждающее устройство содержит генератор вибрации, который выполнен с возможностью преобразования электрической энергии, порождаемой источником электрической энергии, в механическую энергию, которая может передаваться к телу человека. Генератор вибрации может преобразовывать электрическую энергию в механическую энергию и доставлять ее к телу, например, в виде вибраций. Генератор вибрации может, например, содержать электродвигатель с асимметрично расположенной массой (дисбалансом) на валу. Когда вал электродвигателя приводится в действие электрической энергией, масса, соединенная с валом, начинает вращаться. Вращающаяся масса создает дисбаланс, который вызывает механические колебания или механическую энергию. Дисбаланс создается смещением точки сдвига массы относительно оси вращения вала. При контакте нагревательного и/или охлаждающего устройства с телом живого существа механическая энергия может передаваться коже или телу живого существа.
Механическая энергия, среди прочего, зависит от массы или дисбаланса и скорости вращения электродвигателя или вала электродвигателя. Чем больше дисбаланс, тем больше генерируется механической энергии. Кроме того, чем больше скорость вращения массы или вала электродвигателя, тем больше генерируемая механическая энергия.
Передавая механическую энергию телу живого существа, человек может воспринимать вибрации. Эти вибрации могут информировать живое существо о неправильном положении тела или сигнализировать о неправильном положении тела. Благодаря вибрации живое существо может получать сведения и, например, может улучшить свое положение тела посредством собственного осознанного наблюдения. Таким образом, вибрации могут сигнализировать о неблагоприятных положениях тела. Неблагоприятное положение тела может также сигнализироваться, например, нагревательным и/или охлаждающим устройством, близким к неблагоприятному положению тела. Кроме того, живое существо также может быть проинформировано о неправильном положении тела или улучшении положения тела путем вывода информации из нагревательного и/или охлаждающего устройства к живому существу, например, на дисплей мобильного устройства. Посредством вибрации живому существу также может напоминаться, например, о физических упражнениях (гимнастические упражнения) для улучшения положения тела.
Кроме того, варианты осуществления обеспечивают систему для доставки тепловой и/или холодовой энергии к телу живого существа. Указанная система может способствовать расслаблению мышц тела. Система содержит по меньшей мере одно первое нагревательное и/или охлаждающее устройство в соответствии с описанными вариантами осуществления, и по меньшей мере одно второе нагревательное и/или охлаждающее устройство в соответствии с описанными вариантами осуществления, и/или мобильное устройство, которое подходит для обмена данными с первым нагревательным и/или охлаждающим устройством. В вариантах осуществления система может быть выполнена с возможностью передачи и/или приема данных от первого нагревательного и/или охлаждающего устройства во второе нагревательное и/или охлаждающее устройство. Таким образом, нагревательные и/или охлаждающие устройства могут обмениваться данными друг с другом и образовывать сеть. Нагревательные и/или охлаждающие устройства также могут быть выполнены с возможностью отправки данных и/или приема данных с мобильного устройства. Мобильное устройство может быть мобильным телефоном, смартфоном или планшетом или мобильным устройством, специально разработанным для доставки тепловой и/или холодовой энергии к телу живого существа. Таким образом, также может быть образована сеть. Данные могут быть данными датчика, данными о положении тела, данными управления или другими данными, которые важны для работы нагревательных и/или охлаждающих устройств. Нагревательные и/или охлаждающие устройства также могут быть подключены друг к другу с помощью кабеля.
Кроме того, предоставлен способ управления нагревательным и/или охлаждающим устройством в соответствии с вариантами осуществления, причем этот способ предназначен для доставки тепловой и/или холодовой энергии к телу живого существа. Нагревательное и/или охлаждающее устройство содержит блок управления и нагревательную и/или охлаждающую пластину, которая может быть соединена с телом живого существа и снабжена нагревательным и/или охлаждающим элементом, причем блок управления и пластина электрически и механически соединены друг с другом, управляющий сигнал генерируется посредством блока управления, посредством управляющего сигнала которого можно управлять энергией, выводимой из источника энергии в нагревательный и/или охлаждающий элемент.
Кроме того, датчики положения тела могут применяться для измерения положения тела человека и определения указанного положения тела в блоке управления, из которого можно рассчитать сигнал управления с разомкнутым контуром и/или с замкнутым контуром, чтобы управлять тепловым выходом таким образом, чтобы корректировалось положение тела.
Также предоставлена компьютерная программа, содержащая программный код для осуществления вышеупомянутого способа, когда компьютерная программа выполняется на компьютере или процессоре.
Варианты осуществления настоящего изобретения поясняются более подробно со ссылкой на прилагаемые графические материалы, на которых:
фиг. 1 представляет собой схематическую иллюстрацию на виде сверху первого варианта осуществления нагревательного и/или охлаждающего устройства;
фиг. 2 представляет собой схематическую иллюстрацию на виде сверху второго варианта осуществления нагревательного и/или охлаждающего устройства, содержащего три соединительных элемента;
фиг. 3а представляет собой дополнительную схематическую иллюстрацию нагревательного и/или охлаждающего устройства на виде сбоку с подсоединенной нагревательной и/или охлаждающей пластиной и блоком управления;
фиг. 3b представляет собой дополнительную схематическую иллюстрацию нагревательного и/или охлаждающего устройства на виде сбоку с разделенной нагревательной и/или охлаждающей пластиной и блоком управления;
фиг. 4 представляет собой дополнительную схематическую иллюстрацию нагревательного и/или охлаждающего устройства в поперечном разрезе с разделенной нагревательной и/или охлаждающей пластиной и блоком управления;
фиг. 5а показывает человека на виде спереди с совокупностью нагревательных и/или охлаждающих устройств;
фиг. 5b показывает человека на виде сзади с совокупностью нагревательных и/или охлаждающих устройств;
фиг. 6 показывает систему доставки тепловой и/или холодовой энергии к телу живого существа с помощью различных нагревательных и/или охлаждающих устройств;
фиг. 7 показывает систему для доставки тепловой и/или холодовой энергии к телу живого существа посредством мобильного устройства;
фиг. 8a-8c показывают мобильное устройство со схемами для улучшения положения тела.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В последующем описании вариантов осуществления изобретения идентичные или эквивалентные элементы на фигурах снабжены одинаковыми ссылочными позициями, так что их описание в различных вариантах осуществления является взаимозаменяемым.
Фиг. 1 представляет собой схематическую иллюстрацию на виде сверху первого варианта осуществления нагревательного и/или охлаждающего устройства 10 для доставки тепловой и/или холодовой энергии к телу 28 живого существа. Нагревательное и/или охлаждающее устройство 10 содержит нагревательную и/или охлаждающую пластину 12, которая может быть соединена с телом 28 человека и имеет верхнюю сторону и нижнюю сторону, и на нижней стороне которой обеспечена клейкая поверхность 1210 для крепления нагревательной и/или охлаждающей пластины 12 к поверхности кожи человека. Клейкая поверхность 1210 может быть образована на первой поверхности нагревательной и/или охлаждающей пластины 12. Клейкая поверхность 1210 может быть приведена в контакт с поверхностью кожи живого существа. Когда клейкая поверхность 1210 приводится в контакт с поверхностью кожи человека, клейкая поверхность нагревательной и/или охлаждающей пластины должна прилипать или приклеиваться к коже человека. Клейкая поверхность 1210 может быть защищена защитным слоем для клея, например, от загрязнения или случайного прикрепления, прежде чем он попадет на поверхность кожи. Этот защитный слой удаляется перед прикреплением к коже.
Применяемый клей должен иметь благоприятные для кожи свойства. Это означает, что клейкая поверхность 1210 или клей не должны повреждать или раздражать кожу. Кроме того, должна быть возможность легко удалить клейкую поверхность 1210 с кожи, например, после применения нагревательной и/или охлаждающей пластины 12. Клейкая поверхность 1210 должна быть многоразовой.
Клей может предпочтительно содержать чувствительный к давлению клей. Чувствительные к давлению клеи не имеют связующего механизма. Это означает, что они остаются очень вязкими и постоянно липкими после нанесения на материал-носитель и наносятся на ответную часть, например, кожу, при контактном давлении и остаются там приклеенными. Клей на клейкой поверхности 1210 нагревательной и/или охлаждающей пластины 12 может быть гелеобразным. Клей на клейкой поверхности нагревательной и/или охлаждающей пластины 12 может иметь высокую вязкость. Клей на клейкой поверхности нагревательной и/или охлаждающей пластины 12 может иметь гелеобразную консистенцию. Гелеобразный клей может легко проникнуть в кожные складки или неровности на коже и, таким образом, обеспечить хороший клейкий контакт. Клей должен иметь хорошую теплопроводность. Хорошая теплопроводность и хороший тепловой контакт между нагревательной и/или охлаждающей пластиной 12 и поверхностью кожи означает, что тепловая и/или холодовая энергия может быть легко передана от нагревательной и/или охлаждающей пластины 12 к телу 28 или коже человека.
Нагревательная и/или охлаждающая пластина 12 может содержать по меньшей мере один нагревательный и/или охлаждающий элемент 26, который преобразует электрическую энергию или электрический ток, подаваемый источником 22 электрической энергии, в тепловую и/или холодовую энергию или термическую энергию. Нагревательный и/или охлаждающий элемент или нагревательная и/или охлаждающая пластина 12 могут быть выполнены с возможностью доставки или передачи тепловой и/или холодовой энергии к телу 28 человека. Нагревательный и/или охлаждающий элемент 26 можно нагревать путем преобразования электрической энергии в тепловую энергию. Преобразование электрической энергии или электрического тока в тепловую энергию или термическую энергию может быть достигнуто, например, с помощью электрического резистора (R) или электрического нагревательного элемента. Вырабатываемая термическая энергия более или менее пропорциональна применяемой или вырабатываемой электрической энергии.
Тепловая и/или холодовая энергия может быть доставлена к телу 28 человека как в случае с термопластырем. В результате доставки тепловой и/или холодовой энергии сокращенные мышцы могут особенно хорошо расслабляться. Доставка тепла может расширять кровеносные сосуды в мышцах и, таким образом, способствовать циркуляции крови в мышцах. Из-за улучшенного кровообращения вредные вещества, которые блокируют мышцу, также могут вымываться из мышцы, и она может восстанавливаться. Путем расслабления мышц спазмы уходят и боль уменьшается.
Нагревательный и/или охлаждающий элемент 26 или электрический резистор, который преобразует электрический ток в тепло и/или холод, могут быть расположены по центру на нагревательной и/или охлаждающей пластине 12 и распределять тепловую и/или холодовую энергию на нагревательной и/или охлаждающей пластине 12 с помощью теплопроводящего материала, такого как металл. Нагревательный и/или охлаждающий элемент 26 также может быть расположен плоско на нагревательной и/или охлаждающей пластине 12 (показано на фиг. 1 пунктирной линией). Таким образом, электрическая энергия преобразуется в тепловую и/или холодовую энергию на большей площади нагревательной и/или охлаждающей пластины 12. Нагревательная и/или охлаждающая пластина 12 или нагревательный и/или охлаждающий элемент 26 могут содержать нагревательную пленку, проволоку, проволочную сетку или проволочную ткань. Они могут, например, порождать постоянное тепло и/или холод по более или менее всей своей поверхности.
Фиг. 10 представляет собой схематическую иллюстрацию варианта осуществления блока 14 управления, содержащего совокупность электрических компонентов и один или большее количество электрических соединительных элементов 18a, 18b между блоком 14 управления и нагревательной и/или охлаждающей пластиной 12 (не показана). Блок 14 управления с разомкнутым контуром/с замкнутым будет упоминаться в последующем тексте как блок 14 управления. Указанный блок содержит:
- источник 22 энергии. Источник 22 энергии может быть размещен в блоке 14 управления как фиксированным, так и отсоединяемым образом. Однако источник 22 энергии также может быть расположенным снаружи источником 22 энергии, например, система электропитания, которая размещается в блоке 14 управления через кабель или бесконтактно, например, посредством индуктивной или емкостной передачи энергии. Если в качестве источника 22 энергии применяется аккумуляторная батарея, блок 14 управления также может содержать подходящую зарядную цепь 104;
- средство обработки сигналов в качестве процессора 16 обработки сигналов, которое выполнено с возможностью приема сигналов, относящихся к работе блока 14 управления. Некоторые из этих сигналов 38, 107, 116, 117 могут быть электрическими и поступать извне блока 14 управления, в этом случае сигнал может быть направлен через электрический разъем 18. Сигналы 117 могут быть цифровыми, и в этом случае они могут обрабатываться непосредственно процессором 16 обработки сигналов. Некоторые процессоры 16 обработки сигналов могут иметь возможность обрабатывать аналоговые сигналы напрямую, но в большинстве случаев для обработки внешних аналоговых сигналов 38, 107, 116 может применяться аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 108, чтобы преобразовать или регулировать их соответствующим образом;
- устройство управления или микроконтроллер 110. Он может быть отдельным компонентом или комбинироваться с процессором 16 обработки сигналов, как показано на фиг. 10. Микроконтроллер 110 выполнен и расположен с возможностью управления работой блока 14 управления; в частности, блок 14 управления может быть выполнен с возможностью управления выводом энергии из источника 22 энергии на один или большее количество нагревательных и/или охлаждающих элементов 26 через один или большее количество электрических разъемов 18. Некоторые микроконтроллеры 110 могут иметь возможность обеспечивать соответствующий ток и/или соответствующее напряжение непосредственно к одному или большему количеству нагревательных и/или охлаждающих элементов 26, но в большинстве случаев можно применять отдельную широтно-импульсную модуляцию (ШИМ), например, ШИМ-управление с помощью широтно-импульсного модулятора 112. В таком случае микроконтроллер 110 может предоставить инструкции по лечению, такие как нагрев кожи до 30°C в течение 2 минут; охлаждение до комнатной температуры; повторение в течение 1 минуты, а управление мощностью затем может быть выполнено с возможностью управления одним или большим количеством нагревательных и/или охлаждающих элементов 26 с применением любого подходящего алгоритма управления, например, передаточной функции ПИД-контроллера;
- необязательно, может быть обеспечен дисплей 101 для информирования оператора о важных параметрах, таких как температура кожи, состояние батареи 22 или режим работы;
- необязательно, в блоке 14 управления может содержаться генератор 42 вибрации в качестве средства обеспечения стимуляции, отличной от нагрева и/или охлаждения. Это дополнительное средство может быть обеспечено в блоке 14 управления, как показано, или снаружи блока 14 управления, применяя электрический разъем 18 для подачи электрической мощности на эти дополнительные стимулирующие средства 114;
- необязательно, один или большее количество датчиков 38 температуры кожи для предотвращения повреждения кожи, вызванного теплом и/или холодом. Средство 16 обработки сигналов и устройство 110 управления могут быть выполнены с возможностью обеспечения тепла и/или холода во время этапов лечения, только если кожа около пластины 12 является достаточно не слишком горячей и/или не слишком холодной. Например, перед подачей электрической мощности на один или большее количество нагревательных элементов 26 можно применять сигнал электрического тока из широтно-импульсного модулятора 112, чтобы сначала проверить, находится ли кожа ниже пороговой температуры. После начала лечения теплом температуру кожи можно непрерывно отслеживать и лечение можно прекратить, если температура кожи превышает предварительно установленное пороговое значение. Например, перед подачей на один или большее количество охлаждающих элементов 26 сигнала электрического тока из широтно-импульсного модулятора 112 сначала можно проверить, находится ли кожа выше пороговой температуры. После того, как началось лечение охлаждением, температуру кожи можно непрерывно отслеживать и лечение можно остановить, если температура кожи падает ниже предварительно заданного порогового значения. Хотя они показаны снаружи блока 14, другие элементы также могут применяться внутри блока 14, такие как тепловизионная камера или оптический датчик температуры, установленный внутри блока 14 с отверстием, обращенным к коже. Как правило, максимальная температура составляет приблизительно 42-43°C, чтобы избежать термического повреждения кожи. Для этого типичные значения во время обработки составляют приблизительно от 8°С до 15°С, предпочтительно также до 20°С. Эти значения могут варьироваться в зависимости от положения тела, в котором применяется лечение, и индивидуальной зависимости;
- необязательно, один из совокупности датчиков 107 обнаружения кожи. Средство 16 обработки сигналов и устройство 110 управления на основе микроконтроллера могут быть выполнены с возможностью обеспечения нагрева и/или охлаждения во время этапов лечения, только если пластина 12 находится в достаточном контакте с поверхностью кожи. Например, перед подачей электрической мощности на один или большее количество нагревательных и/или охлаждающих элементов 26, сначала может быть выполнено измерение 107, чтобы обеспечить достаточный контакт с кожей. После начала лечения можно постоянно отслеживать контакт с кожей, и лечение можно прекратить, если степень контакта с кожей падает ниже предварительно заданного порогового значения. Хотя показан внешний блок 14, также могут применяться другие варианты в блоке 14, такие как емкостный детектор внутри блока 14. Один или большее количество датчиков 38 температуры кожи также могут быть выполнены в качестве датчика обнаружения кожи;
- необязательно, но предпочтительно, устройство 109 отслеживания безопасности и защиты. При предварительно заданных условиях во время работы средство 16 обработки сигналов и устройство 110 управления могут быть выполнены с возможностью изменения или даже приостановки подачи электрической энергии на один или большее количество нагревательных и/или охлаждающих элементов 26, например, как упомянуто выше, если температура кожи находится за пределами предварительно заданного диапазона или если степень контакта с кожей является ниже предварительно заданного порога. Необязательно, устройство 113 отслеживания тока, напряжения, энергии и/или мощности может быть обеспечено для определения дозы на коже; если доза превышает предварительно заданное значение, мощность сигнала электрического тока широтно-импульсного модулятора 112 может быть изменена или даже приостановлена. Необязательно, блок 14 может содержать запоминающее устройство, в котором хранятся предварительно установленные пределы и диапазоны, и может быть выгодно обеспечить возможность пользователю изменять или регулировать эти пределы и диапазоны. Необязательно, также можно отслеживать внутренние параметры, такие как температура источника 22 энергии или состояние заряда источника 22 энергии; например, средство 16 обработки сигнала и устройство 110 управления могут быть выполнены с возможностью приостановки или предотвращения лечения, если в источнике 22 энергии недостаточно энергии для завершения лечения; и
- необязательно дополнительные датчики 116, 117, такие как один или большее количество датчиков положения тела, один или большее количество датчиков ЭМГ (электромиография), один или большее количество датчиков изгиба, один или большее количество датчиков 3D-гироскопа, один или большее количество датчиков ускорения или один или большее количество датчиков растяжения.
Процессор 16 обработки сигналов может быть выполнен с возможностью генерирования сигнала управления для устройства 110 управления источником электрической мощности. Процессор 16 обработки сигналов может быть выполнен с возможностью приема и обработки сигналов от одного или большего количества источников 38, 107, 116, 117 сигналов, например, датчиков положения тела, датчиков 38 температуры или других датчиков. Процессор 16 обработки сигналов может генерировать сигнал управления, с помощью которого управляют источником электрической энергии или управляют подачей энергии или доставкой энергии к телу или мышцам. Процессор 16 обработки сигналов может содержать средство обработки или вычислительный блок. Процессор 16 обработки сигналов может также обрабатывать сигналы частично или не полностью и передавать сигналы для обработки другому процессору обработки сигналов, например, в мобильном устройстве или в другом нагревательном и/или охлаждающем устройстве 10 или блоке 14 управления. Процессор 16 обработки сигналов может, например, только принимать и/или передавать радиосигналы.
Нагревательный и/или охлаждающий элемент 26 может быть выполнен с возможностью приема электрического тока непосредственно от источника 22 электрической энергии и для доставки тепловой и/или холодовой энергии на кожу живого существа. Нагревательный и/или охлаждающий элемент 26 также может быть выполнен с возможностью приема электрического тока от источника 22 электрической энергии через процессор 16 обработки сигналов и микроконтроллер 110 и подачи тепловой и/или холодовой энергии на кожу человека. Кроме того, процессор 16 обработки сигналов может передавать сигнал управления для устройства 110 управления источником 22 электрической энергии на нагревательную и/или охлаждающую пластину 12, а нагревательная и/или охлаждающая пластина 12 может передавать сигнал на источник 22 электрической энергии и принимать электрическую энергию от источника 22 электрической энергии.
Источник 22 электрической энергии и нагревательный и/или охлаждающий элемент 26 могут быть выполнены с возможностью нагрева нагревательной и/или охлаждающей пластины 12 на 20 К менее чем за 1 минуту, предпочтительно менее чем за 20 секунд, особенно предпочтительно менее чем за 5 секунд. Нагревание нагревательной и/или охлаждающей пластины 12 может быть отслежено датчиком 38 температуры, чтобы избежать травм кожи, таких как ожоги. Датчик 38 температуры может быть расположен на нагревательной и/или охлаждающей пластине 12 и может, например, отслеживать температуру нагревательной и/или охлаждающей пластины 12. Процессор 16 обработки сигналов может, например, обрабатывать измеренное значение от датчика 38 температуры и, в зависимости от измеренного значения или значения температуры, измеренного на датчике 38 температуры, изменять сигнал управления для управления источником 22 электрической энергии таким образом, чтобы больше электрической энергии подавалось на нагревательную и/или охлаждающую пластину 12, если нагревательная и/или охлаждающая пластина 12 должна нагреваться больше, и меньше или никакой электрической энергии подавалось на нагревательную и/или охлаждающую пластину 12, если нагревательная и/или охлаждающая пластина 12 должна нагреваться меньше или не нагреваться совсем. Датчик 38 температуры также может измерять температуру кожи или температуру тела человека и, в зависимости от температуры тела, управлять электрической энергией, как описано выше, таким образом, чтобы нагревательное и/или охлаждающее устройство 10 нагревало человека, как только температура кожи или температура тела падает ниже предварительно заданного значения.
Время, в течение которого кожа нагревается и/или охлаждается, зависит от ряда параметров, включая:
- время, необходимое нагревательным и/или охлаждающим пластинам 12 для достижения желаемой температуры, и скорость теплообмена между пластинами 12 и прилегающей кожей;
- ток, напряжение и выходная энергия регулятора 112 мощности широтно-импульсной модуляции;
- максимальный ток, максимальное напряжение и максимальная выходная энергия источника 22 энергии;
- тип нагревательных и/или охлаждающих элементов 26;
- размеры нагревательных и/или охлаждающих элементов 26;
- сопротивление и размеры нагревательных проводников для нагревательного элемента 26 (подходящие металлы включают медь, алюминий, платину или хром из сплавов этих металлов);
- плотность (расстояние) нагревательных проводников для нагревательного элемента 26. В вариантах осуществления, в которых один или большее количество резистивных нагревательных элементов соединены от центра пластины 12, центральная часть пластины, вероятно, будет нагреваться быстрее, чем края пластины;
- профиль управления сервисом, например, ПИД-управление обычно основано на ошибке между фактическими значениями и целевым значением. Однако начальный нагрев и/или охлаждение можно ускорить, превысив пороговое значение ПИД-контроллера в начале. Например, желаемое значение может быть увеличено на 1°C или 2°C; если целевое значение фактически составляет 42°C, нагревательный элемент может иметь заданное значение превышения, составляющее 44°C или даже 45°C. Хотя по соображениям безопасности температура кожи обычно доводится до максимума при 42°C или 43°C, более высокая температура может допускаться в течение очень короткого периода времени, например 45°C, не более чем 5 секунд. Посредством соответствующей оптимизации температуры, составляющие до 42°C вблизи середины пластины 12, были достигнуты в течение 20 секунд.
Источником 22 электрической энергии может быть, например, мобильный источник электрической энергии, такой как батарея или аккумулятор. Батарея или аккумулятор может порождать электрическую энергию или электрический ток. Аккумулятор может заряжаться или перезаряжаться электрической энергией через дополнительный источник 22 энергии и зарядную цепь 104. Источник 22 электрической энергии также может представлять собой систему электроснабжения общего пользования, в этом случае, например, напряжение системы электроснабжения может быть уменьшено через блок подачи мощности перед подачей в нагревательное и/или охлаждающее устройство 10.
Нагревательная и/или охлаждающая пластина 12 и блок 14 управления могут быть электрически и механически связаны друг с другом по меньшей мере одним электрическим разъемом 18, через который электрическая энергия может передаваться в нагревательный и/или охлаждающий элемент 26, а также по меньшей мере один магнитный разъем 20.
Электрический соединительный элемент 18a может быть расположен на блоке 14 управления для передачи электрической энергии или электрического тока от блока 14 управления к дополнительному электрическому соединительному элементу 18b, который образован на нагревательной и/или охлаждающей пластине 12. Электрический разъем 18, может быть подключен к источнику электрической энергии, процессору 16 обработки сигналов или, например, элементу управления, который принимает сигнал управления для устройства 110 управления источником 22 электрической энергии. Электрический разъем 18 может быть выполнен, например, как электрическая вилка и электрическая розетка или в форме магнитов. Электрические соединительные элементы 18а, 18b предпочтительно выполнены из металла. Электрические соединительные элементы 18а, 18b также могут быть покрыты другим металлом, который имеет низкое контактное сопротивление или не окисляется (например, золото). Электрические разъемы 18 могут быть расположены механически неподвижно на блоке 14 управления и/или на нагревательной и/или охлаждающей пластине 12 для передачи электрической энергии. Электрические разъемы 18 также могут быть подключены к блоку 14 управления и/или нагревательной и/или охлаждающей пластине 12 с помощью гибкого кабеля.
По меньшей мере один механический соединительный элемент 20а может быть расположен на блоке 14 управления. В дополнение к механическому соединительному элементу 20а, расположенному на блоке 14 управления, дополнительный механический соединительный элемент 20b может быть расположен на нагревательной и/или охлаждающей пластине 12. Механический соединительный элемент 20b может быть расположен на нагревательной и/или охлаждающей пластине 12 на верхней стороне, противоположной клейкой поверхности на нагревательной и/или охлаждающей пластине 12. Механический соединительный элемент 20а на блоке 14 управления должен быть совмещен с положением механического соединительного элемента 20b на нагревательной и/или охлаждающей пластине 12 таким образом, чтобы соединительные элементы 20а, 20b могли быть легко соединены.
Посредством механических разъемов 20a, 20b блок 14 управления и нагревательная и/или охлаждающая пластина 12 могут быть легко объединены для образования нагревательного и/или охлаждающего устройства 10. Наоборот, нагревательное и/или охлаждающее устройство 10 может быть отделено или разделено магнитными разъемами 20 на блоке 14 управления для применения в нагревательном и/или охлаждающем устройстве 10 в соответствии с вариантом осуществления, и в нагревательной и/или охлаждающей пластине 12 для применения в нагревательном и/или охлаждающем устройстве 10 в соответствии с вариантом осуществления. На фиг. 1 блок 14 управления и нагревательная и/или охлаждающая пластина 12 соединены с помощью двух магнитных разъемов 20.
Нагревательная и/или охлаждающая пластина 12 может быть одноразовым элементом, который может быть заменен после применения один или большее количество раз, приблизительно десять раз или приблизительно двадцать или тридцать раз. С одной стороны, это имеет преимущества в отношении гигиены, так как нагревательная и/или охлаждающая пластина 12 наклеивается непосредственно на тело или кожу человека и иногда вступает в контакт с большим количеством пота и жира тела. С другой стороны, когда клеевой эффект уменьшается, клейкую поверхность нагревательной и/или охлаждающей пластины 12 можно заменить путем замены нагревательной и/или охлаждающей пластины 12 для достижения хорошего клеевого эффекта нагревательного и/или охлаждающего устройства 10 на теле 28 человека снова. Также возможно, например, чтобы нагревательный и/или охлаждающий элемент 26, который преобразует электрическую энергию в термическую энергию, был извлечен из примененной нагревательной и/или охлаждающей пластины 12 и вставлен в другую новую нагревательную и/или охлаждающую пластину 12. Затраты и ресурсы можно сэкономить путем повторного применения нагревательного элемента 26 или датчиков на нагревательной и/или охлаждающей пластине 12.
Блок 14 управления может быть многоразовым элементом. Блок 14 управления может содержать, например, процессор 16 обработки сигналов, радиоблок, источник 22 электрической энергии или другую электронику. Блок 14 управления должен содержать компоненты, которые могут быть легко переработаны и/или являются дорогостоящими или ценными. Все сведения или компоненты, влияющие на интеллектуальность нагревательного и/или охлаждающего устройства 10, могут быть расположены на блоке 14 управления. Блок 14 управления может применяться повторно так часто, как это требуется, таким образом, экономя затраты и ресурсы.
Блок 14 управления может быть расположен на нагревательной и/или охлаждающей пластине 12 таким образом, чтобы он не вступал в непосредственный контакт с кожей человека, когда нагревательное и/или охлаждающее устройство 10 надето или когда оно прикреплено к телу 28 живого существа. Это приводит к меньшему негигиеничному загрязнению блока 10 управления, например, потом или жиром тела.
Электрический разъем 18 содержит первый электрический соединительный элемент 18а, соединенный с блоком 14 управления, и второй соединительный элемент 18b, соединенный с нагревательной и/или охлаждающей пластиной 12. Магнитный разъем 20 дополнительно содержит первый механический разъем 20а, соединенный с блоком 14управления, и второй механический разъем 20b, соединенный с нагревательной и/или охлаждающей пластиной 12. Первый и второй механический соединительный элемент 20а; 20b может содержать соответствующий первый и второй электрический соединительный элемент 18a; 18b соответственно. Механический соединительный элемент 20а, 20b может содержать электрический соединительный элемент 18а, 18b для передачи электрического тока. Другими словами, электрический соединительный элемент 18а, 18b для передачи электрического тока может быть интегрирован, например, в механический соединительный элемент 20а, 20b. Механический соединительный элемент 20а, 20b также может быть интегрирован, например, в электрический соединительный элемент 18а, 18b для передачи электрического тока. Например, металлическая нажимная кнопка, имеющая соответствующую ответную часть или металлический магнит, может применяться как в качестве механического соединительного элемента 20a, 20b, так и в качестве электрического соединительного элемента 18a, 18b для передачи электрического тока.
Варианты осуществления нагревательного и/или охлаждающего устройства 10 могут, в качестве интеллектуального термопластыря, быть самоклеющимися и, в качестве нагревательного и/или охлаждающего элемента в нагревательной и/или охлаждающей пластине 12, содержать нагревательную пленку или проволочную сетку, который может нагреваться энергией до терапевтической температуры, составляющей от 40°С до 42°С, в течение нескольких секунд.
Самоклеющаяся пленка нагревательной и/или охлаждающей пластины 12 может применяться несколько раз, предпочтительно от двадцати до тридцати раз. Кроме того, доказано, что особенно выгодно в контексте изобретения, если в вариантах осуществления изобретения для самоклеющейся пленки применяется особенно благоприятный для кожи клей, так что нагревательная и/или охлаждающая пластина 12 может наноситься способом, аналогичным нанесению временной татуировки, и может также оставаться на коже в течение ночи или в течение нескольких дней. Это особенно выгодно, поскольку другие компоненты нагревательной и/или охлаждающей пластины 10 могут быть размещены на нагревательной и/или охлаждающей пластине 12 только тогда, когда требуется лечение, и могут быть снова удалены после лечения.
На фиг. 2 показано нагревательное и/или охлаждающее устройство 10, содержащее три механических соединительных элемента 20а, 20b. Нагревательное и/или охлаждающее устройство 10 может содержать по меньшей мере три механических соединительных элемента 20a, 20b, три механических соединительных элемента 20a образованных на блоке 14 управления и три дополнительных механических соединительных элемента 20b образованных на нагревательной и/или охлаждающей пластине 12 в том же месте на противоположной стороне для соединения нагревательной и/или охлаждающей пластины 12 с блоком 14 управления. Механические соединительные элементы 20a, 20b также могут содержать электрические соединительные элементы 18a, 18b. Таким образом, механические соединительные элементы 20а, 20b могут быть расположены зеркально обращенным образом между блоком 14 управления и нагревательной и/или охлаждающей пластиной 12.
Например, путем размещения механических и/или магнитных соединительных элементов 20a, 20b можно добиться выравнивающего кодирования, чтобы блок 14 управления мог быть подключен к нагревательной и/или охлаждающей пластине 12 только в определенной позиции или местоположении (кодирование). Это облегчает, например, поглощение определенных сил, например, вертикальных сил, которые действуют на нагревательное и/или охлаждающее устройство 10 при ношении на теле 28 живого существа. Кроме того, посредством кодирования для соединительных элементов 18a, 18b; 20а, 20b, которые содержат как механические соединительные элементы 20а, 20b, так и электрические соединительные элементы 18а, 18b, риск изменения электрической полярности при подключении нагревательной и/или охлаждающей пластины 12 к блоку 14 управления может быть уменьшен. Кроме того, с тремя парами соединительных элементов 18a, 18b; 20а, 20b, в дополнение к двухполюсному электрическому источнику, сигнал управления может быть передан на третий соединительный элемент. В случае сигнала управления, модулированного на сигнал двухполюсного электрического источника, необходима третья пара соединительных элементов 18a, 18b; 20а, 20b. Тем не менее, более трех, например, четыре или большее количество механических соединительных элементов 20a, 20b и/или электрических соединительных элементов 18a, 20b могут соединять нагревательную и/или охлаждающую пластину 12 и блок 14 управления для образования нагревательного и/или охлаждающего устройства 10.
Каждая из фиг. 3a и 3b представляют собой другую иллюстрацию варианта осуществления нагревательного и/или охлаждающего устройства 10 на виде сбоку. На фиг. 3а показано нагревательное и/или охлаждающее устройство 10, содержащее подключенную или соединенную нагревательную и/или охлаждающую пластину 12 и блок 14 управления. В соединенном состоянии не может быть сделано никакого различия на иллюстрации между электрическими или механическими и/или магнитными соединительными элементами 18а, 18b; 20a, 20b, которые прикреплены к блоку 14 управления или к нагревательной и/или охлаждающей пластине 12. Нагревательная и/или охлаждающая пластина 12, которая может быть соединена с телом человека, имеет верхнюю сторону 122 и нижнюю сторону 121, на нижней стороне которой обеспечена клейкая поверхность 1210 для крепления нагревательной и/или охлаждающей пластины 12 к поверхности кожи человека 28. Нагревательная и/или охлаждающая пластина 12 содержит по меньшей мере нагревательный и/или охлаждающий элемент 26, который может преобразовывать выходную электрическую энергию из источника 22 электрической энергии в тепловую и/или холодовую энергию. Блок 14 управления может содержать процессор 16 обработки сигналов для управления выходом энергии из источника 22 энергии в нагревательный и/или охлаждающий элемент 26.
На фиг. 3b показано нагревательное и/или охлаждающее устройство 10, содержащее отдельную нагревательную и/или охлаждающую пластину 12 и блок 14 управления. На блоке 14 управления показаны два электрических соединительных элемента 18a и два механических соединительных элемента 20a. Механический и/или магнитный соединительный элемент 20а охватывает или окружает электрический соединительный элемент 18а для передачи электрического тока. Таким образом, соединительные элементы могут быть механическими и/или магнитными 20а и/или электрическими 18а соединительными элементами. Электрические соединительные элементы 18b и механические и/или магнитные соединительные элементы 20b, которые дополняют соединительные элементы 18a, 20a блока 14 управления, могут быть расположены на нагревательной и/или охлаждающей пластине 12. Механический и/или магнитный соединительный элемент 20b охватывает или окружает электрический соединительный элемент 18b для передачи электрического тока на иллюстрации.
Клейкая поверхность 1210 может быть образована на нижней стороне 121 или первой поверхности 121 нагревательной и/или охлаждающей пластины 12. Электрические или механические и/или магнитные соединительные элементы 18b, 20b могут быть расположены на противоположной верхней стороне 122 или второй поверхности. Нагревательная и/или охлаждающая пластина 12, в свою очередь, содержит по меньшей мере нагревательный и/или охлаждающий элемент 26. Нагревательный и/или охлаждающий элемент 26 может преобразовывать электрическую энергию, выводимую источником 22 электрической энергии, в тепловую и/или холодовую энергию. Блок 14 управления может содержать процессор 16 обработки сигналов для управления выводом энергии из источника 22 энергии в нагревательный и/или охлаждающий элемент 26.
Фиг. 4 представляет собой другую схематическую иллюстрацию нагревательного и/или охлаждающего устройства 10 на виде в поперечном разрезе, содержащего отдельную нагревательную и/или охлаждающую пластину 12 и блок 14 управления. В разрезе показаны различные элементы, которые могут содержать блок 14 управления и нагревательная и/или охлаждающая пластина 12.
Источник 22 электрической энергии может быть расположен, например, в блоке 14 управления или на нем. Также можно расположить или прикрепить источник 22 электрической мощности. Это означает, что источник 22 электрической энергии может быть жестко связан с блоком 14 управления или быть съемным. Источник 22 электрической энергии может быть выполнен с возможностью подачи электрической энергии на нагревательную и/или охлаждающую пластину 12 и/или блок 14 управления. Это означает, что нагревательное и/или охлаждающее устройство 10 не зависит от проводного электропитания, которое, например, должно быть подключено к розетке и ограничивает свободу передвижения человека. Мобильный источник 22 электрической энергии может быть, например, батареей или аккумулятором. Батарея или аккумулятор может выдавать электрическую энергию или электрический ток. Аккумулятор может заряжаться или перезаряжаться электрической энергией через дополнительный источник 22 энергии и зарядную цепь 104. Нагревательное и/или охлаждающее устройство 10 также может быть подключено к розетке, например, через блок подачи мощности, для подачи энергии в варианты осуществления. Нагревательное и/или охлаждающее устройство 10, таким образом, может быть подключено к внешне расположенному источнику энергии. Благодаря снабжению нагревательного и/или охлаждающего устройства 10 электрической энергией от розетки источник электрической энергии не нуждается в замене или перезарядке.
Нагревательное и/или охлаждающее устройство 10, предпочтительно блок 14 управления, может содержать датчик 24 положения тела, при этом можно выполнить датчик 24 положения тела, чтобы по меньшей мере частично определять положение тела и/или движение человека и генерировать данные о положении тела. Процессор 16 обработки сигналов может быть выполнен с возможностью управления выводом энергии из источника 22 энергии в нагревательный и/или охлаждающий элемент 26 посредством данных о положении тела. Нагревательная и/или охлаждающая пластина 10 может содержать только один датчик 24 положения тела или совокупность датчиков 24 положения тела. Совокупность датчиков 24 положения тела обычно может определять положение тела более точно. Датчик 24 положения тела или процессор 16 обработки сигналов может определять, имеет ли человек неблагоприятное или неправильное положение тела или является ли положение тела правильным или верным. Данные о положении тела могут быть сгенерированы на основе положения тела. Данные о положении тела могут быть аналоговым или цифровым электрическим сигналом, генерируемым датчиком 24 положения тела. Сигнал может подаваться или выводиться из датчика 24 положения тела в качестве проводного сигнала по электрической линии или беспроводного сигнала или радиосигнала.
Датчик 24 положения тела может быть расположен на или в блоке 14 управления. Датчик 24 положения тела также может идентифицировать или определять положение тела, применяя данные о коже. Датчик 24 положения тела может содержать 3D-гироскопический датчик (Гироскоп 3D), датчик ускорения, датчик 38 температуры, датчик изгиба, датчик ЭМГ, тензодатчики или другие датчики для определения положения тела. Датчик 24 положения тела может применяться для определения положения тела человека. Датчики 24 положения тела могут, например, быть размещены на плечах или шее или в области позвоночника и определять положение тела человека. 3D-гироскопический датчик или 3D гироскоп, такой как ITG-3200 от IvenSens Inc., может обнаруживать движения в трех осях и, таким образом, определять положение в пространстве. Изменение положения в пространстве может быть обнаружено датчиком ускорения или датчиком акселерометра, таким как BMA400 от Bosch. Существуют также датчики, которые объединяют две функции, описанные выше, например, MO 416.H1X или MO416.H13 от Makersan.
Датчик 241 изгиба также предпочтительно может быть установлен в качестве датчика 24 положения тела на нагревательной и/или охлаждающей пластине 12, которая расположена ближе к телу, чем блок 14 управления. Датчики 241 изгиба могут обнаруживать положение тела, в частности, в области плеч и позвоночника и могут легко обнаружить искривление позвоночника или подъем или опускание плеч. Датчик 241 изгиба может иметь длину, составляющую от 5 см до 40 см. Датчики 241 изгиба предпочтительно имеют длину, составляющую от 10 см до 30 см. Длинные датчики 241 изгиба могут быть расположены, например, в области позвоночника и могут обнаруживать указанный позвоночник по всей его длине от копчика до шейных позвонков. Кроме того, датчики 241 изгиба могут определять положение тела в плечах, например, от левой руки до правой руки. Датчик 241 изгиба также может быть размещен на левом плече и на правом плече. Вместо одиночных длинных датчиков 241 изгиба, несколько более коротких датчиков 241 изгиба с длиной, составляющей, например, от 1 см до 5 см, предпочтительно от 2 см до 3 см, могут быть расположены в описанных точках. Датчик 241 изгиба, такой как SEN-10264 от Spectra Symbo, может быть применен, например, для обнаружения искривлений позвоночника или поднимающегося или опускающегося плеча. Датчик изгиба представляет собой узкую полоску длиной 7,3 см и шириной 6,3 мм. В состоянии покоя приложенное сопротивление составляет 25 кОм. Чем больше изогнут датчик, тем больше увеличивается сопротивление, которое может составлять максимум 125 кОм.
Это означает, что датчики 24 положения тела могут применяться для обнаружения, например, деформаций в положении тела. Деформациями с точки зрения положения тела являются, например, горб, полая спина, напряжение плеч или смещение плеч или спины. Положение тела человека может быть затем определено по измеренным значениям различных датчиков положения тела.
Кроме того, блок 14 управления может содержать процессор 16 обработки сигналов. Процессор 16 обработки сигналов может быть расположен на или в модуле 14 управления. Процессором 16 обработки сигналов может быть, например, средство обработки или блок обработки. Средство обработки также может быть интегрировано, например, в устройство, специализирующееся на улучшении положения тела, в частности в мобильное устройство. Средство обработки также может быть интегрировано в универсальное мобильное устройство, такое как планшет или смартфон, или другое мобильное устройство. Часто уже невозможно различить специализированные или универсальные мобильные устройства, поскольку функции часто могут быть предоставлены с помощью программного обеспечения на мобильном устройстве. Специализированные или универсальные мобильные устройства обычно содержат по меньшей мере один блок ввода, дисплей, средство обработки, датчики, средства связи и устройство накопления энергии.
В зависимости от данных о положении тела или сигнала от датчика 24 положения тела процессор 16 обработки сигналов может определять положение тела. В зависимости от положения тела, определенного процессором 16 обработки сигналов, процессор 16 обработки сигналов может генерировать сигнал управления для управления источником 22 электрической энергии. Сигнал управления для управления источником 22 электрической энергии может, в свою очередь, представлять собой аналоговый или цифровой электрический сигнал, который генерируется процессором 16 обработки сигналов. Сигнал может быть предоставлен или выведен процессором 16 обработки сигналов в виде проводного сигнала по электрической линии или в виде беспроводного сигнала или радиосигнала. Процессор 16 обработки сигналов также может напрямую выводить больше или меньше электрической энергии, которая была сгенерирована или накоплена источником 22 электрической энергии.
Процессор 16 обработки сигналов может быть выполнен с возможностью приема данных о положении тела. Процессор 16 обработки сигналов может быть выполнен с возможностью приема данных о положении тела в виде сигнала или электрического сигнала. Сигнал может быть проводным сигналом по электрической линии или беспроводным или радиосигналом. Предпочтительно прием сигнала в процессоре 16 обработки сигналов координируется с выводом сигнала датчиком (датчиками) 24, 241 положения тела.
Нагревательная и/или охлаждающая пластина 10 или блок 14 управления могут содержать радиоблок 36 для передачи и/или приема данных. Радиоблок может быть расположен на блоке 14 управления. Радиоблок 36 также может быть интегрирован или размещен, например, в процессоре 16 обработки сигналов или средстве обработки. Радиоблок 36 может обмениваться данными между нагревательными и/или охлаждающими устройствами 10 и/или мобильным устройством. Вся электроника (кроме некоторых датчиков) может быть расположена на блоке 14 управления.
Нагревательная и/или охлаждающая пластина 12 может быть выполнена с возможностью приема электрического тока от источника 22 электрической энергии или от процессора 16 обработки сигналов. Нагревающая и/или охлаждающая пластина 12 может быть подключена к источнику 22 электрической энергии или процессору 16 обработки сигналов через электрические линии, которые могут передавать электрическую энергию или ток. Нагревательная и/или охлаждающая пластина 12 может содержать датчики 38 температуры, датчики 241 изгиба, электроды 40, нагревательный и/или охлаждающий элемент 26 (нагревательная пленка/нагревательная сетка), клейкую поверхность 1210 с клеем и соединительные элементы 18b, 20b.
Нагревательная и/или охлаждающая пластина 12 может по меньшей мере частично преобразовывать электрическую энергию в термическую энергию и доставлять ее к телу 28 человека. Поставляемая термическая энергия может оказывать расслабляющее или стимулирующее действие на мышцы и улучшать положение тела человека.
Энергия, которая доставляется к телу одной или большим количеством нагревательных и/или охлаждающих пластин 12, также может влиять на другие ткани тела, такие как жировая ткань. В частности, сокращение мышц может активировать сжигание жировой ткани в теле. Это также может улучшить самочувствие человека и улучшить положение тела.
Например, нагревательный и/или охлаждающий элемент 26 или нагревательный элемент в нагревательной и/или охлаждающей пластине 12 могут содержать пленку, которая способна преобразовывать электрическую энергию в термическую энергию по большей или меньшей части всей своей поверхности. В качестве нагревательной пленки, например, может быть применена электрически нагреваемая полиамидная пленка, такая как пленка RS от Kapton. Нагревательная пленка обеспечивает постоянный и эффективный теплообмен. Нагревательный и/или охлаждающий элемент 26 также может содержать, например, электрические проводники или проволочную сетку, выполненные с возможностью обеспечения постоянного тепла с меньшим потреблением энергии. Нагревательный и/или охлаждающий элемент 26 также может преобразовывать электрическую энергию в термическую энергию в сравнительно небольшом пространстве и распределять тепло по большей площади внутри или на нагревательной и/или охлаждающей пластине 12 через хороший теплопроводник, такой как металлическая пластина.
Электроды 40 могут быть расположены на нагревательной и/или охлаждающей пластине 12, а процессор 16 обработки сигналов может быть выполнен с возможностью определения мышечного напряжения с помощью электромиографии. Электроды 40 можно применять для измерения потенциальных изменений мышцы или группы мышц. Процессор 16 обработки сигналов может генерировать сигнал управления для управления устройством 22 накопления электрической энергии, сигнал которого зависит от мышечного напряжения. Например, если мышца напряжена, нагревательное и/или охлаждающее устройство 10 может быть нагрето путем подачи электрической энергии от устройства 22 накопления электрической энергии в нагревательную и/или охлаждающую пластину 12. Нагревание может стимулировать мышцы.
Сопротивление кожи также можно определить с помощью электродов 40. Измеряя напряжение между двумя электродами, проводимость, сопротивление или импеданс между электродами 40 и кожей человека можно определить, например, по току, протекающему от первого электрода 40 ко второму электроду 40. Значение проводимости или сопротивления также можно применять для устройства 110 управления тепловой и/или холодовой энергией с помощью процессора 16 обработки сигналов на нагревательном и/или охлаждающем устройстве 10.
Нагревательное и/или охлаждающее устройство 10 может содержать генератор 42 вибрации, который выполнен с возможностью преобразования электрической энергии, порождаемой источником 22 электрической энергии, в механическую энергию и для доставки механической энергии к телу человека. Механическая энергия может передаваться коже или телу человека в виде вибраций. Вибрации могут генерироваться генератором 42 вибрации, который содержит, например, электродвигатель и дисбаланс. В случае дисбаланса центр тяжести находится не на оси вращения. Генератор вибрации также может быть линейным двигателем, который перемещает массу назад и вперед, создавая тем самым вибрации. Вибрации могут дать человеку указание о, например, положении тела, или расслабить или ослабить мышцы с помощью массажа.
Нагревательное и/или охлаждающее устройство 10 или нагревательная и/или охлаждающая пластина 12 также могут содержать датчик 38 температуры. В зависимости от расположения нагревательного и/или охлаждающего устройства 10 или нагревательной и/или охлаждающей пластины 12 датчик 38 температуры может определять температуру кожи или температуру тела человека. Датчик 38 температуры также может определять температуру нагревательной и/или охлаждающей пластины 12. Датчик 38 температуры может быть подключен к процессору 16 обработки сигналов и предоставлять данные о температуре в процессор 16 обработки сигналов на основе измеренного значения температуры датчика 38 температуры. В зависимости от данных о температуре процессор 16 обработки сигналов может генерировать сигнал управления для устройства 110 управления источником 22 электрической мощности. В зависимости от значения температуры, обнаруженного датчиком 38 температуры, можно тем самым управлять энергией, выводимой из источника 22 энергии на нагревательный и/или охлаждающий элемент 26, или можно управлять подачей электрической энергии для нагревательной пластины 12.
Как нагревательная и/или охлаждающая пластина 12, так и блок 14 управления изображены на фиг. 1 круглыми. Если применяются стандартные гелевые пластины диаметром 80 мм, блок 14 управления предпочтительно выполнен на меньший диаметр - приблизительно 60-70 мм, предпочтительно 62-68 мм.
Однако нагревательная и/или охлаждающая пластина 12 и блок 14 управления также могут иметь овальную или многоугольную форму. Как нагревательная и/или охлаждающая пластина 12, так и блок 14 управления также могут иметь прямоугольную или квадратную форму, например, с заостренными или закругленными углами. Как нагревательная и/или охлаждающая пластина 12, так и блок 14 управления могут иметь любую форму. Нагревательная и/или охлаждающая пластина 12 и блок 14 управления также могут иметь разные формы. Например, блок 14 управления может быть круглым, а нагревательная и/или охлаждающая пластина 12 имеет удлиненную прямоугольную форму.
На фиг. 9 показана нагревательная пластина 12, которая содержит нагревательные элементы 26, содержащие резистивные проводники. Указанная фигура представляет собой вид сверху верхней стороны 122 нагревательной пластины. Для ясности показаны не все детали.
Общая форма нагревательной пластины 12 является приблизительно квадратной с закругленными углами. В этой конфигурации обеспечены восемь приблизительно треугольных нагревательных элементов 26: P, Q, R, S, T, U, V и W. Каждый проходит от положения около центра до положения, более близкого к периферии пластины 12. Каждый из восьми нагревательных элементов 26 дополнительно разделен на две части: часть около центра пластины 12, причем проводники находятся относительно близко друг к другу (небольшое расстояние) - это области P1, Q1, R1, S1, T1, U1, V1 и W1 - и другая часть около периферии пластины 12, с проводниками, расположенными относительно далеко (большее расстояние) - это области P2, Q2, R2, S2, T2, U2, V2 и W2. Указанные части каждого нагревательного элемента 26 являются электрически соединенными: P1 и P2 / Q1 и Q2 / R1 и R2 / S1 и S2 / T1 и T2 / U1 и U2 / V1 и V2 / W1 и W2. Это означает, что когда ток подается на каждый из нагревательных элементов 26, участки около центра нагреваются быстрее, чем периферийные участки.
В середине пластины 12 расположены шесть электрических 18b и магнитных 20b соединений, имеющих два разных размера: два больших соединения A и B и четыре меньших соединения 1, 2, 3, 4. В этой конфигурации соединения 18b, 20b имеют ось симметрии, так что пластина 12 может быть соединена в одном из двух направлений. Применение двух гораздо больших соединений A, B (примерно вдвое больше диаметра меньших соединений 1, 2, 3, 4) означает, что другие ориентации и возможные неправильные соединения по меньшей мере менее вероятны, а некоторые неправильные соединения становятся невозможными.
Датчик температуры, помеченный буквой Т, также находится в центре, причем этот датчик выполнен и расположен с возможностью измерения температуры 38 вблизи кожи.
Для ясности блок 14 управления не показан, но имеет соответствующие показанные электрические 18a и магнитные 20a соединительные элементы, которые соответствуют соединительным элементам 18b, 20b. Следовательно, эти соединения создают физическое и электрическое соединение, путем покрытия магнитов соответствующего размера проводящим металлом, таким как хром, золото или платина. Подходящая крышка (не показана) может быть предусмотрена на верхнем слое 122 нагревательной пластины 12 - с отверстиями, имеющими такие же размеры, как у соединений 18a, 20a блоков 14 управления, или соединений 18b, 20b нагревательной пластины 12, обеспечены выемки для облегчения выравнивания двух частей соединений 18a-18b и 20a-20b.
В зависимости от количества требуемых различных электрических соединений один или большее количество магнитных соединительных элементов 20a, 20b могут быть выполнены как чисто магнитное соединение, а не как электрическое соединение, например, соединения A и B могут быть исключительно магнитными 20a, 20b, тогда как 1, 2, 3, 4 являются как магнитными 20a, 20b, так и электрическими 18a, 18b, которые создают четыре различных электрических соединения между блоком 14 управления и нагревательной пластиной 12.
В простейшей конфигурации все нагревательные элементы 26 работают параллельно и требуют только двух электрических соединительных элементов 18a, 18b. Чтобы избежать нежелательного нагрева соединительных элементов 18a, 18b, можно применять более одного соединения для каждого канала, например, A, 1, 2 соединены с одной стороны каждого нагревательного элемента 26, и B, 3, 4, соединены с другой стороной каждого нагревательного элемента 26.
В показанном варианте осуществления обеспечено шесть различных электрических соединительных элементов. Путем подключения каждого электрического соединительного элемента 18b по меньшей мере к двум клеммам нагревательного элемента, можно устанавливать и регулировать электрическую энергию в каждом нагревательном элементе 26:
1 к A => нагревательный элемент P (26)
1 к B => нагревательный элемент Q (26)
2 к A => нагревательный элемент R (26)
2 к B => нагревательный элемент S (26)
3 к A => нагревательный элемент T (26)
3 к B => нагревательный элемент U (26)
4 к A => нагревательный элемент V (26)
5 к B => нагревательный элемент W (26).
Так как нагревательные пластины 12 необходимо утилизировать после ряда применений, может быть полезно сохранить количество соединительных элементов и, следовательно, разъемов как можно меньшим, чтобы снизить затраты.
В конфигурации, показанной на фиг. 9, нагревательные элементы 26 были расположены в разных последовательных сегментах, которые проходят вокруг периферии нагревательной пластины 12. В качестве альтернативы или дополнительно могут быть обеспечены различные концентрические нагревательные элементы 26.
Датчик 38 (T) температуры может применять два или более электрических соединения 18b, в зависимости от типа датчика и количества сигналов управления, которые должны подаваться дополнительным нагревательным элементом 26.
Аналогичная конфигурация также может быть обеспечена для охлаждающей пластины, если резистивные проводники были заменены охлаждающими элементами 26 соответствующего размера, такими как элементы Пельтье.
На фиг. 5а и 5b показан человек с несколькими нагревательными и/или охлаждающими устройствами 10, прилепленными или прикрепленными к телу 28. На фиг. 5а показан человек на виде спереди. Одно нагревательное и/или охлаждающее устройство 10 размещено на каждом из правом и левом бедер. Два других нагревательных и/или охлаждающих устройства 10 расположены над грудной клеткой. Нагревательные и/или охлаждающие устройства 10 могут быть размещены или прикреплены в любом месте на теле. Предпочтительно нагревательные и/или охлаждающие устройства 10 могут быть размещены на коже поверх нижележащих мышц или групп мышц, которые являются спазмированными или напряженными. Тепло нагревательных и/или охлаждающих устройств 10 может помочь расслабить мышцы. Нагревательное и/или охлаждающее устройство 10 также может применяться во всех триггерных точках тела (например, на бедрах, спине и т.д.).
В медицине следующие эффекты связаны с теплом: расслабление мышц, улучшение кровообращения, снижение вязкости синовиальной жидкости, улучшение эластичности коллагеновой соединительной ткани и облегчение боли. Нагревательные и/или охлаждающие устройства 10 могут бороться или ослаблять боль или напряжение, где это имеет место. Тепловая терапия не должна применяться при воспалительных процессах, например, при воспалительном ревматизме (острые вспышки) и при острых заболеваниях, которые сопровождаются собственным тепловыделением организма (местное воспаление, покраснение, перегрев, лихорадка).
Нагревательное и/или охлаждающее устройство 10 должно быть расположено на теле 28 человека таким образом, чтобы стимулировались сокращенные мышцы, расположенные под кожей тела 28, т. е. могли снабжаться тепловой и/или холодовой энергией от нагревательного и/или охлаждающего устройства 10. С помощью нагревательного и/или охлаждающего устройства 10 энергия или тепловая и/или холодовая энергия может доставляться в тело 28 человека или в сокращенные мышцы. Чем точнее нагревательное и/или охлаждающее устройство 10 расположено над сокращенными или напряженными мышцами, тем более точно указанная энергия может быть доставлена к сокращенной мышце. Таким образом, потери в результате ненужного высвобождения энергии могут быть уменьшены в местах, где нет напряженных мышц, и общее потребление энергии может быть уменьшено путем эффективного применения энергии. Батареи поэтому служат дольше. Предпочтительно нагревательная пластина 10 размещается как можно ближе к телу или непосредственно на нем, чтобы передавать энергию телу с минимальными потерями, насколько это возможно.
Нагревательное и/или охлаждающее устройство 10 может быть размещено в области шеи или позвоночника. В области шеи и/или позвоночника часто возникают напряжения или спазмы или постоянные сокращения мускулатуры. Нагревательные и/или охлаждающие устройства 10 подают термическую энергию в пораженные участки или мышцы, которая их расслабляет. Таким образом, мышца в теле человека может быть расслаблена. Энергия, поступающая в организм человека, может вызвать изменение сокращения мышц под кожей человека. Размещая его в этой области, энергия может быть доставлена в страдающие области с небольшой потерей.
Нагревательные и/или охлаждающие устройства 10 также могут быть размещены на частях тела, чтобы можно было сделать выводы относительно положения человека, например на плечах или позвоночнике или около плеча или позвоночника. Конечно, по меньшей мере один датчик положения тела также может быть расположен в каждой из плечевой области и области спины. Область шеи, плеч и позвоночника особенно подходит для определения положения тела человека. Предпочтительно, чтобы датчики положения были расположены как можно ближе к телу или непосредственно на нем, чтобы поддерживать как можно меньшие ошибки измерения при получении данных положения или избежать ошибок измерения.
Нагревательные и/или охлаждающие устройства 10 также могут применяться для различных сценариев тепловой терапии (обработка триггерной точки). В данном случае тепло доставляется в триггерные точки на теле. Процессор (процессоры) обработки сигналов может генерировать сигналы управления в соответствии с предопределенным шаблоном для управления выводом энергии из источника энергии в нагревательный и/или охлаждающий элемент в различных нагревательных и/или охлаждающих устройствах 10. Во время лечения нагревательное и/или охлаждающее устройство 10 может быть нагрето в течение короткого времени. Благодаря расположению нагревательных и/или охлаждающих устройств 10 и последовательному нагреву нагревательных и/или охлаждающих устройств 10, например, на теле 28 человека может генерироваться своего рода движение тепловой волны. Это означает, например, что совокупность нагревательных и/или охлаждающих устройств 10, более или менее включенных в линию, включаются одно за другим. При последовательном включении или нагреве нагревательных и/или охлаждающих устройств 10 на теле 28 человека генерируется своего рода волновое движение, или согласованный нагрев нагревательных и/или охлаждающих устройств 10 создает впечатление тепловой волны, которая продолжается или распространяется из одной точки. Эта волнообразная доставка тепла к телу может быть применена для достижения особенно эффективного расслабления мышц. Первое нагревательное и/или охлаждающее устройство 10 может, например, снабжаться электрической энергией в течение от 5 минут до 2 часов, предпочтительно от 20 минут до 1 часа, и, таким образом, поддерживать тепло. Второе нагревательное и/или охлаждающее устройство 10 затем снабжается электрической энергией в течение аналогичного периода времени и, таким образом, поддерживает тепло. Первое, третье или дополнительное нагревательное и/или охлаждающее устройство 10 могут затем нагреваться и снова поддерживать тепло.
Нагревательная и/или охлаждающая пластина 14 может непрерывно снабжаться определенной энергией, например определенным напряжением (например, 5 вольт (В)) или определенным током. На нагревательную и/или охлаждающую пластину 14 может подаваться более низкое напряжение (например, 3 В) или более высокое напряжение (например, 7 В) или ток для устройства 110 управления нагревом. Также можно управлять нагревательной и/или охлаждающей пластиной 14 с помощью постоянного тока или напряжения и путем изменения времени включения/выключения (отношения импульса-паузы) при нагреве указанной пластины. Например, нагревательная и/или охлаждающая пластина 12 может снабжаться электрической энергией в течение 2 секунд и не снабжаться электрической энергией в течение 1 секунды. Нагревание нагревательной и/или охлаждающей пластины может регулироваться соотношением времени между подачей энергии и ее отсутствием. Длительность для оптимального отношения импульса-паузы зависит от теплоемкости нагревательного элемента и может составлять от миллисекунд до нескольких минут.
При этом нагревание отдельных нагревательных и/или охлаждающих устройств 10 или нагревательных и/или охлаждающих накладок может управляться автономно и интеллектуально между собой. Это означает, что каждое нагревательное и/или охлаждающее устройство 10 может управлять своей собственной температурой или принимать команды управления. Нагревательное и/или охлаждающее устройство 10 может передавать или принимать данные от своих датчиков и/или своего рабочего состояния, например, другим нагревательным и/или охлаждающим устройствам 10. Интеллектуальное распределение тепла может генерироваться искусственным интеллектом. Таким образом, может быть предоставлен выбор различных сценариев тепловой терапии. Программное обеспечение и/или искусственный интеллект могут применяться для расширения и регулирования системы по мере необходимости.
В зависимости от положения тела или неправильного положения тела энергия или тепло и/или холод могут распределяться нагревательными и/или охлаждающими устройствами в определенное время неравномерно или интеллектуально, так что отдельные нагревательные и/или охлаждающие элементы нагревательной и/или охлаждающей пластины одновременно снабжаются разным количеством энергии. Энергия также может подаваться изменяющимся во времени образом, так что нагревательные и/или охлаждающие элементы снабжаются энергией один за другим. В результате боль может быть уменьшена, и напряжения могут быть сняты. Процессор обработки сигналов может быть выполнен таким образом, чтобы он мог определять положение тела человека на основе данных о положении тела и управлять доставкой электрического тока к по меньшей мере одному из нагревательных и/или охлаждающих элементов. Данные о теле могут быть получены по меньшей мере одним датчиком положения тела. Эти данные о теле могут быть переданы в процессор обработки сигналов. В зависимости от данных о теле процессор обработки сигналов может генерировать сигнал управления, с помощью которого можно управлять энергией, выводимой из источника энергии в нагревательный и/или охлаждающий элемент.
На фиг. 6 показана система 30 для доставки тепловой и/или холодовой энергии к телу живого существа с помощью различных нагревательных и/или охлаждающих устройств 10. Система 10 может содержать по меньшей мере два нагревательных и/или охлаждающих устройства 10, содержащих радиоблок 36, нагревательные и/или охлаждающие устройства 10, выполненные с возможностью отправки данных и/или приема данных. Нагревательные и/или охлаждающие устройства 10 также могут быть связаны кабелем, например, друг с другом и/или с центральным источником 22 энергии и/или процессором 16 обработки сигналов. Нагревательные и/или охлаждающие устройства 10 также могут быть подключены друг другу для обмена данными, например, через радиоканал 32. Данные могут быть данными о положении тела, данными о температуре, данными для управления источником 22 энергии, данными обработки сигналов, данными датчиков, данными управления, рабочими данными или любыми другими данными. Данные могут быть отправлены из первого нагревательного и/или охлаждающего устройства 10 во второе нагревательное и/или охлаждающее устройство 10. Таким образом, нагревательные и/или охлаждающие устройства 10 могут обмениваться данными друг с другом, образуя систему 30 или сеть 30. Соединение может быть выполнено, например, через радиоканал 32, через Piconet, такой как Bluetooth, RF24, RF32, ANT или NFC (связь малого радиуса действия). Нагревательные и/или охлаждающие устройства 10 также могут быть соединены друг с другом или с центральным управлением или источником энергии через электрические линии.
Как правило, нагревательные и/или охлаждающие устройства 10 могут иметь совокупность различных форм, как показано на фиг. 6. В частности, нагревательные и/или охлаждающие устройства 10 могут быть круглой, овальной, квадратной или любой другой формы, предпочтительно адаптированной к форме стимулируемых мышц.
На фиг. 7 показана система 30 для доставки тепловой и/или холодовой энергии к телу 28 с применением мобильного устройства 34. Система 30 может содержать по меньшей мере одно первое нагревательное и/или охлаждающее устройство 10 и по меньшей мере одно второе нагревательное и/или или охлаждающее устройство 10 и мобильное устройство 34. Первое и второе нагревательное и/или охлаждающее устройства 10 и мобильное устройство 34 способны обмениваться данными друг с другом. Каждое из показанных нагревательных или охлаждающих устройств 10 может быть предназначено для отправки данных на мобильное устройство 34 и/или для приема данных от мобильного устройства 34. Нагревательное и/или охлаждающее устройство 10 может быть подключено к мобильному телефону 34 для обмена данными через радиоблок 36. Данные, в свою очередь, могут быть данными о положении тела, данными о температуре, данными для управления источником 22 энергии, данными обработки сигналов, данными датчиков, данными управления, рабочими данными или любыми другими данными. Указанные данные могут быть отправлены из нагревательного и/или охлаждающего устройства 10 на мобильный телефон 34 или в другое нагревательное и/или охлаждающее устройство 10. Таким образом, нагревательные и/или охлаждающие устройства 10 могут обмениваться данными между мобильным телефоном 34 или другими нагревательными и/или охлаждающими устройствами 10 для образования системы 30 или сети 30. Соединение может быть создано, например, по радиолинии 32, через Piconet, такой как Bluetooth, RF24, RF32, ANT или NFC (связь малого радиуса действия). Вместо мобильного телефона 34 также можно применять смартфон или планшет или мобильное устройство, специально разработанное для улучшения положения тела. Нагревательные и/или охлаждающие устройства 10 также могут быть подключены, например, к мобильному устройству 34 или к источнику энергии через электрические линии.
Применяя мобильное устройство, такое как смартфон или планшет, данные можно получать, оценивать или отображать с помощью программного приложения (приложения). Процессор 16 обработки сигналов также может быть частично или полностью расположен в мобильном устройстве 34. Мобильное устройство 34 может содержать процессор 16 обработки сигналов, который принимает данные о положении тела через интерфейс мобильного устройства 34, например, от датчика положения тела. Однако мобильное устройство 34 также может принимать обработанные данные от процессора 16 обработки сигналов на интерфейсе и, например, отображать или сохранять указанные данные. Мобильное устройство 34 также может принимать на своем интерфейсе, например, данные о положении тела, частично обработанные процессором 16 обработки сигналов, и дополнительно обрабатывать указанные данные.
Приложение может быть применено, чтобы дать человеку советы по улучшению положения тела. Приложение также можно применять для ручного управления отдельными нагревательными и/или охлаждающими устройствами 10 и подачи на них энергии или для маркировки областей на теле 28, которые человек воспринимает как напряженные и хочет снабдить их тепловой и/или холодовой энергией, чтобы расслабить указанные области. Также может быть установлен интеллектуальный, автономный режим нагрева. Основанное на микроконтроллере и, таким образом, интеллектуальное устройство 110 управления может снабжать или нагревать нагревательную и/или охлаждающую пластину 12 нагревательного и/или охлаждающего устройства 10 энергией на основе хранимых данных и алгоритмов. Пользователь также может определять тепловые шаблоны, например, рисуя или изменяя линии на графике. Также возможно сначала откалибровать систему 30 на наличие неправильного положения тела, например, из-за врожденной деформации или болезни. Отклонения от этого ранее существовавшего неправильного положения тела могут быть обнаружены и обработаны.
Приложение может также рекомендовать человеку или пользователю, как улучшить его положение тела, например, показывая ему в графическом или текстовом виде, как улучшить их положение тела. Приложение может также дать человеку или пользователю предложения для гимнастических упражнений, например, для улучшения положения тела. Приложение также может предоставить человеку информацию из Интернета, которая, например, помогает человеку улучшить положение тела. Кроме того, приложение может также предоставить информацию о ложном положении тела человека или предложения по улучшению для человека, например, с помощью фильма.
Улучшение положения тела человека может быть достигнуто путем сознательного изменения положения тела человека, например, информируя человека о неблагоприятном положении тела с помощью вибрации или электрических импульсов от нагревательного и/или охлаждающего устройства 10 или с помощью дисплея 101 на мобильном устройстве 34. Однако улучшение положения тела или исправление неправильного положения тела может также происходить бессознательно для человека путем расслабления отдельных мышц или групп мышц путем подачи энергии из нагревательной и/или охлаждающей пластины 10.
На фиг. 8а показаны контуры верхней части тела 28 живого существа на дисплее 101 мобильного устройства 34, такого как смартфон. Силуэт на дисплее 101 может отображать нагревательные и/или охлаждающие устройства 10 и/или датчики 24 положения тела, расположенные на теле 28. Человек, который применяет систему 30 для доставки тепловой и/или холодовой энергии к телу 28 живого человека может быть назван пользователем. Пользователь может, например, ввести, проверить или изменить расположение датчиков 24 положения тела или нагревательных и/или охлаждающих устройств 10 на теле. Человек 28 также может влиять или управлять подачей электрической энергии или интенсивностью, с которой термическая энергия доставляется к телу 28, например, через сенсорный экран 101 мобильного устройства 34. Влияние выхода энергии показано, например, со знаком плюс и знаком минус на дисплее 101 мобильного устройства 34. Касаясь знака плюс, пользователь может, например, увеличить выход энергии. Касаясь знака минус, пользователь может, например, уменьшить выход энергии.
На фиг. 8b показана верхняя часть тела 28 живого существа на дисплее 101 мобильного устройства 34, такого как смартфон. Дисплей 101 может, например, показывать пользователю его положение тела, обнаруженное системой. Дисплей 101 также может показывать пользователю, как улучшить свое положение тела. Вывод предложений по улучшению может быть дополнен символами или может быть анимирован.
На фиг. 8с снова показана верхняя часть тела 28 живого существа на дисплее 101 мобильного устройства 34, такого как смартфон. Как мобильное устройство 34, смартфон может давать пользователю рекомендации по улучшению положения тела. Предложения могут включать, например, движения или гимнастические упражнения, которые должен выполнять пользователь. Указанные предложения могут быть отправлены пользователю через заранее заданный интервал времени, так что, например, пользователю напоминают или просят выполнять движение или гимнастические упражнения в определенное время один раз в день. Упражнения помогают пользователю, например, расслабить напряженные мышцы или укрепить мышцы и тем самым улучшить положение тела. Упражнения могут быть описаны как активные меры. Упражнения можно персонализировать для конкретного пользователя или для определенного ложного положения тела, автоматически компилировать и выводить. Регулярное уведомление мотивирует больше движения. Это может противодействовать хроническому напряжению и боли.
Сочетание активных и пассивных мер приводит к здоровому и правильному положению тела. Постоянное концентрированное тепло снимает напряжения, чтобы тело могло вернуться в свое естественное положение тела. В результате никаких долгосрочных негативных последствий не возникает.
В вариантах осуществления нагревательная и/или охлаждающая пластина 12 может содержать гипоаллергенный или благоприятный для кожи гелеобразный клей. Это уменьшает риск аллергической реакции кожи (гипоаллергенный). Кроме того, источник 22 электрической энергии может быть перезаряжаемым и, следовательно, может быть более ресурсосберегающим, чем обычный термопластырь. Поскольку нагревательная и/или охлаждающая пластина 12 генерирует тепло с помощью электрической энергии, а не, как в случае с термопластырем, химической реакцией, существует меньший риск аллергической реакции на химические вещества с предлагаемым нагревательным и/или охлаждающим устройством 10.
Нагревательное и/или охлаждающее устройство 10 также может быть названо нагревательной накладкой, нагревательной пластиной, нагревательным слоем, термопластырем, нагревательным матом или нагревательной подушкой. Нагревательное и/или охлаждающее устройство 10 может быть предназначено для локальной, зависящей от положения доставки термической энергии к коже. Нагревательное и/или охлаждающее устройство 12 также может называться нагревательным пластырем или нагревательной накладкой. Блок управления также может называться управляющей накладкой.
В вариантах осуществления нагревательное и/или охлаждающее устройство 10 также может быть выполнено с возможностью доставки энергии к телу в различных формах. Доставка различных форм энергии к телу может быть одновременной или последовательной. На первом этапе, например, термическая энергия может доставляться к телу 28 человека с помощью нагревательного и/или охлаждающего устройства 10. На втором этапе такое же нагревательное и/или охлаждающее устройство 10 может, например, выделять механическую или электрическую энергию для тела человека. Путем стимуляции различными формами энергии (механической, термической, электрической) можно добиться более быстрого и более длительного расслабления мышц.
Некоторые аспекты были описаны в связи с устройством, но эти аспекты также могут составлять описание соответствующего способа, так что блок или элемент устройства также можно понимать как соответствующий этап способа или как признак этапа способа.
Соответственно, аспекты, описанные в связи с этапом способа или как его этап, также составляют описание соответствующего блока или детали или признаки соответствующего устройства. Некоторые или все этапы процесса могут быть выполнены с применением аппаратного устройства, такого как смартфон, микроконтроллер, программируемый компьютер или электронная схема. В некоторых примерах некоторые или более основных этапов способа могут быть выполнены таким аппаратным обеспечением.
В зависимости от требований вариантов реализации варианты осуществления изобретения могут быть реализованы в аппаратном обеспечении или программном обеспечении. Реализация может быть осуществлена с применением цифрового носителя данных, например, флеш-карты, карты памяти, DVD, диска Blu-ray, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM или флэш-памяти, жесткого диска или любого другого магнитного или оптического запоминающего устройства, на котором хранятся электронно-считываемые сигналы управления, которые могут или взаимодействуют с программируемой компьютерной системой таким образом, что указанный способ выполняется. Следовательно, носитель цифровых данных может быть машиночитаемым.
Таким образом, варианты осуществления согласно данного изобретения могут включать в себя носитель данных, который содержит электронно-считываемые сигналы управления, способные взаимодействовать с программируемой компьютерной системой таким образом, что может быть реализован один из способов, описанных в данном документе.
Варианты осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы в виде компьютерной программы, содержащей программный код, причем программный код может выполнять один из способов, когда компьютерная программа выполняется на компьютере. Программный код может, например, также храниться на машиночитаемом носителе.
Другие варианты осуществления содержат компьютерную программу для выполнения одного из способов, описанных в данном документе, причем компьютерная программа хранится на машиночитаемом носителе.
Таким образом, вариант осуществления способа согласно изобретению выражается по-другому, как компьютерная программа, содержащая программный код для выполнения одного из способов, описанных в данном документе, когда компьютерная программа выполняется на компьютере. Носитель данных, носитель цифровых данных или носитель с записанными данными обычно являются материальными или энергонезависимыми.
Кроме того, другим вариантом осуществления способов согласно изобретению является носитель данных (или носитель цифровых данных, или машиночитаемый носитель), на котором хранится компьютерная программа для выполнения одного из способов, описанных в данном документе.
Дополнительный вариант осуществления способа в соответствии с данным изобретением представляет собой поток данных или последовательность сигналов, представляющих компьютерную программу для выполнения одного из способов, описанных в данном документе. Поток данных или последовательность сигналов могут, например, быть выполнены с возможностью передачи по линии передачи данных, например, через Интернет.
Дополнительный вариант осуществления содержит обрабатывающее устройство, такое как компьютер, планшет, смартфон или программируемое логическое устройство, выполненное или приспособленное для осуществления одного из способов, описанных в данном документе.
Другой вариант осуществления содержит компьютер, на котором установлена компьютерная программа для выполнения одного из описанных в данном документе способов.
Другой вариант осуществления в соответствии с данным изобретением содержит устройство или систему, выполненную с возможностью передачи компьютерной программы для выполнения по меньшей мере одного из способов, описанных в данном документе, в приемник. Передача может осуществляться электронным или оптическим способом. Приемником может быть, например, компьютер, мобильное устройство, запоминающее устройство или подобное устройство. Например, устройство или система может содержать файловый сервер для передачи компьютерной программы получателю.
В вариантах осуществления программируемое логическое устройство (такое как программируемая пользователем вентильная матрица (FPGA, field programmable gate array)) может применяться для выполнения некоторых или всех функций способа, описанного в данном документе. В некоторых вариантах осуществления программируемая пользователем вентильная матрица может взаимодействовать с микроконтроллером для осуществления одного из способов, описанных в данном документе. В общем, для некоторых вариантов осуществления способы осуществляются любым аппаратным устройством. Это может быть универсально применяемое аппаратное обеспечение, такое как процессор компьютера (CPU, computer processor) или аппаратное обеспечение, специфичное для способа, такое как ASIC.
Варианты осуществления, описанные выше, являются просто иллюстрацией принципов настоящего изобретения. Модификации и изменения описанных в данном документе устройств и деталей могут быть очевидны для других специалистов в данной области техники. Следовательно, изобретение должно быть ограничено только объемом защиты формулы изобретения, приведенной ниже, а не конкретными деталями, представленными в описании и объяснении вариантов осуществления, приведенных в данном документе.
Список справочных номеров
10 нагревательное и/или охлаждающее устройство
12 нагревательная и/или охлаждающая пластина
121 нижняя сторона нагревательной и/или охлаждающей пластины
1210 клеевая поверхность
122 верхняя сторона нагревательной и/или охлаждающей пластины
14 блок управления
16 процессор обработки сигналов
18 электрический разъем
18а электрический соединительный элемент на блоке управления
18b электрический соединительный элемент на нагревательной и/или охлаждающей пластине
20 магнитный разъем
20a механический и/или магнитный соединительный элемент на блоке управления
20b механический и/или магнитный соединительный элемент на нагревательной и/или охлаждающей пластине
22 источник электрической энергии
24 датчик положения тела
241 датчик изгиба
26 нагревательный или охлаждающий элемент
28 тело
30 система, сеть
32 радиолиния
34 мобильное устройство
36 радиоблок
38 датчик температуры
40 электроды
42 генератор вибрации
101 дисплей
102 антенна
104 зарядная цепь
107 датчик обнаружения кожи
108 аналогово-цифровой преобразователь
109 устройство отслеживания безопасности и защиты
110 микроконтроллер
112 регулятор мощности широтно-импульсной модуляции
113 устройство отслеживания тока, напряжения, энергии и/или мощности
114 дополнительные стимуляторы
116 дополнительные аналоговые датчики и детекторы
117 дополнительные цифровые датчики и детекторы