СИСТЕМА НЕИНВАЗИВНОЙ НЕЙРОСТИМУЛЯЦИИ
NON-INVASIVE NEUROSTIMULATION SYSTEM

Область техники, к которой относится изобретение
Это изобретение относится к лечению человека или животного с использованием системы неинвазивной нейростимуляции.
Уровень техники
Человеческое тело подвержено многочисленным заболеваниям. Был разработан прибор нейростимуляции, показавший эффективность в лечении многих заболеваний и, в частности боли, связанной с этими заболеваниями. Среди заболеваний, поддающихся лечению, можно указать острые травмы, ускоренное восстановление после обширных ортопедических операций на суставах и остеоартритах и отеки, связанные с этими заболеваниями, и пр. Ранние версии технологии были разработаны в России и включают в себя электронную схему для подачи к коже пациента последовательности электрических импульсов относительно высокого напряжения, но малой длительности. Напряжение может быть высоким, например, иметь форму импульса с очень короткими временами роста и спада, но с очень мягкой величиной энергии, передаваемой пациенту. Многие параметры прибора можно изменять для подачи последовательности импульсов разными путями. Приборы этого типа можно называть приборами электростимуляции и обычно включают в себя импульсный генератор и механизм управления для управления импульсным генератором, причем кожа пациента составляет часть цепи LCR, поглощающей энергию импульса. Прибор такого типа позволяет определять импеданс кожи. Одним примером прибора электростимуляции этого типа является прибор SCANER (самоконтролируемый энергонейроадаптивный регулятор), разработанный в России.
Сущность изобретения
Согласно одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен прибор с электронным механизмом управления для подачи к коже пациента последовательности электрических импульсов относительно высокого напряжения, но малой длительности. Напряжение может быть высоким, иметь форму импульса с очень короткими временами роста и спада, но с очень мягкой величиной энергии, передаваемой пациенту. Многие параметры прибора можно изменять для подачи последовательности импульсов в разных режимах. Блок управления имеет, по меньшей мере, один заранее установленный параметр лечения для установки определенных переменных импульсного генератора для генерации серии заданных импульсов. Можно предусмотреть интерфейс, позволяющий оператору прибора выбирать заранее установленный параметр лечения из одного или нескольких меню.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, блок управления имеет дисплей, показывающий хорошо понятную модифицированную кривую травматизма, которая показывает ход восстановления после травмы. В качестве примера можно упомянуть кривую восстановления после острой спортивной травмы, которая хорошо известна спортивным терапевтам и тренерам. Заранее установленные параметры лечения можно задать для различных стадий восстановления после травмы, которые соответствуют кривой травматизма. Прибор отображает кривую травматизма и обеспечивает пользователю доступ к ранее определенным наилучшим параметрам предварительной установки, которые оптимизируют восстановление для данной стадии травмы. Прибор также может отображать слова или символы, которые идентифицируют стадии на кривой, например, которые затем можно выбирать для выбора параметров предварительной установки для лечения выбранной стадии. Другими словами, пользователь, определив стадию травмы по кривой травматизма, может осуществлять доступ, через дисплей, к ранее определенным параметрам предварительной установки. Кроме того, предварительно установленные параметры лечения можно задать для конкретных состояний, например острого, хронического или воспаленного. Прибор позволяет пользователю осуществлять доступ к ранее определенным наилучшим параметрам предварительной установки, которые, например, определяют лечение каждого из этих состояний.
Прежде один импульс, генерируемый импульсным генератором, использовался для лечения пациента и, одновременно, как часть схемы, которая определяет относительный импеданс кожи. Недостаток этого подхода в том, что все лечебные импульсы изменяют импеданс кожи. Поэтому повторные измерения дают разные результаты. Важно понимать, что абсолютное значение импеданса кожи определяется многими параметрами, например типом кожи, влажностью, давлением и площадью контакта электрода. Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предусмотрен прибор для избирательной подачи импульса считывания импеданса, которое использует более низкие параметры, чем обычно требуется для эффективного лечения, благодаря чему они оказывают минимальное влияние на импеданс кожи. Импульс считывания импеданса подается к коже в выбранных местах для измерения относительного импеданса тела в этих местах. Это позволяет выбирать наиболее эффективное место для лечения лечебным импульсом (которое далее называется "активной областью" или "участком"). Обычно предполагается, что области кожи с более низким импедансом обеспечивают более эффективное лечение и, таким образом, являются активными областями.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, прибор имеет схему мониторинга для генерации визуального сигнала или звукового сигнала, представляющего измеренный относительный импеданс. Это особенно полезно для мониторинга изменений состояния кожи в ходе лечения путем изменения частоты звука или визуального сигнала по мере изменения измеренного относительного импеданса в ходе лечения. Это позволяет пользователю находить активные участки на коже.
Прибор может дополнительно включать в себя схему определения фазы для измерения компонентов импеданса для разделения емкостного сопротивления и активного сопротивления. Это определение можно производить, эффективно измеряя соотношение между напряжением, током и фазой импульсов, подаваемых к коже. Таким образом, можно обеспечить индикацию того, например, что кожа слишком влажна или слишком суха для надлежащего лечения.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен прибор для подачи управляемого электронного импульса к коже пациента. Прибор включает в себя импульсный генератор для генерации импульса и блок управления для управления импульсным генератором. Другим аспектом изобретения является вычисление заряда, подаваемого к коже пациента путем интегрирования мгновенного тока по времени. Это облегчает поддержание постоянного сообщаемого заряда независимо от изменений импеданса кожи при перемещении прибора по коже. Возможность измерения приложенного заряда также помогает поддерживать устойчивое восприятие стимуляции для различных параметров сигнала стимуляции.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен прибор для приложения управляемого электронного импульса к выбранному участку ткани пациента через кожу пациента. Прибор включает в себя импульсный генератор для генерации импульса и блок управления для управления импульсным генератором. Импульс подается к пациенту по цепи, которая включает в себя импеданс кожи. Поэтому по мере изменения импеданса кожи в ходе лечения форма лечебного сигнала будет изменяться.
Прежде, после установки параметров подачи импульсов, изменение частоты повторения импульсов или количества импульсов в последовательности импульсов не учитывалось в новых измерениях энергии, подводимой к коже. В результате, некоторые параметры, имеющие переменные компоненты, подводили больше энергии в течение определенных частей цикла подвода. Например, при удвоении частоты повторения подаваемых импульсов, энергия, подводимая к пациенту, удваивается, и это изменение энергии воспринимается пациентом.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен прибор для приложения управляемого электронного импульса к коже пациента. Прибор включает в себя импульсный генератор для генерации импульса и блок управления для управления импульсным генератором. Прибор дополнительно включает в себя схему для нормализации воздействия импульса на пациента, блок управления, регулирующий параметры электронного импульса для поддержания одинакового восприятия стимуляции в ходе лечения пациента. Например, для одной и той же формы сигнала, повышение частоты повторения приводит к увеличению энергии, подводимой к пациенту. Например, два импульса более высокой амплитуды могут быть эквивалентны четырем импульсам более низкой амплитуды. При подводе слишком большой энергии, можно снижать амплитуду импульсов для снижения скорости подвода энергии.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен прибор для приложения управляемого электронного импульса к коже пациента. Прибор включает в себя импульсный генератор для генерации импульса, блок управления для управления импульсным генератором и зонд. Зонд - это прибор, непосредственно контактирующий с кожей пациента и имеющий, по меньшей мере, два электрода для контакта с кожей. Зонд может иметь разные конструкции с двумя или более электродов для передачи импульса к коже пациента. Прибор автоматически идентифицирует тип зонда, подключенного к прибору. Кроме того, прибор имеет возможность ограничивать свой выходной сигнал в соответствии с режимами работы для выбранного зонда или нормализовать рабочие параметры между зондами.
Зонд является съемным, что позволяет использовать второй зонд, имеющий другую конструкцию.
Поскольку прибор способен автоматически идентифицировать тип зонда, подключенного к прибору, попытка подключить неразрешенный или нестандартный зонд будет обнаружена прибором, и прибор не позволит подавать импульсы энергии на неразрешенный или нестандартный зонд из соображений безопасности.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, прибор включает в себя автоматический способ для регулировки уровня стимуляции. Раньше требовалось вручную регулировать амплитуду стимуляции. Прибор автоматически увеличивает установку стимуляции одновременно с мониторингом импеданса кожи. Изменения импеданса кожи в зависимости от амплитуды позволяют определить оптимальную настройку амплитуды стимуляции. Этот метод особенно полезен при использовании прибора в домашних условиях или при отсутствии достаточного опыта у пользователя.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен прибор для приложения управляемого электронного импульса к коже пациента. Прибор включает в себя импульсный генератор для генерации импульса, блок управления для управления импульсным генератором и зонд для передачи импульса к коже пациента. Зонд имеет множественные электроды, контактирующие с кожей, которые хорошо прилегают к коже для обеспечения надежного контакта. Альтернативно, к одному прибору можно прикрепить множественные электронные зонды, что позволяет одновременно лечить отделенные друг от друга области на пациенте. Лечебные импульсы можно прикладывать одновременно, по существу, одновременно, параллельно или последовательно подавая их на зонды. Например, два или три зонда могут располагаться в разных местах на пациенте, и импульсы могут поступать от единичного прибора на все зонды одновременно, или на каждый зонд по очереди. Прибор также может иметь множественные импульсные генераторы, каждый из которых подает импульсы на один или более зондов.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен прибор для приложения управляемого электронного импульса к коже пациента. Прибор включает в себя импульсный генератор для генерации импульса, блок управления для управления импульсным генератором и зонд для передачи импульса к коже пациента. Зонд имеет матрицу электродов, причем соседние электроды имеют противоположные полярности. Поскольку активная область на коже имеет более низкий импеданс, электрод, контактирующий с этой активной областью, будет проводить более сильный электрический ток в область вследствие более низкого импеданса, таким образом, подводя больше энергии в активную область, что и требуется. Промежутки в матрице электродов должны быть достаточными, чтобы электроды не касались друг друга и были правильно распределены, обеспечивая эффективную стимуляцию по всей области, подлежащей лечению. Промежутки между краями соседних электродов, предпочтительно, составляют, по меньшей мере, около 0,1 дюйма, могут составлять, например, около 0,22 дюйма, и, предпочтительно, не более около 0,5 дюйма, и еще более предпочтительно, не более около 1 дюйма. Матрица электродов предназначена для приложения в фиксированной позиции на тело в течение всего лечения, в отличие от предыдущих протоколов лечения, согласно которым оператор перемещал электроды с места на место. В результате, были определены определенные комбинации параметров лечения, обеспечиваемого матрицей электродов, которые автоматически синхронизируются и изменяются. Продолжительные периоды лечения должны перемежаться периодами отдыха. Настоящее изобретение позволяет останавливать лечение в течение выбранного интервала времени для обеспечения периода отдыха. Матрица электродов может представлять собой матрицу электродов, образующую квадрат, например, 2×2 или 4×4, прямоугольник 2×4 или 4×8 электродов, или любой другой нужной конфигурации.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен прибор для приложения управляемого электронного импульса к коже пациента. Прибор включает в себя импульсный генератор для генерации импульса, блок управления для управления импульсным генератором и зонд для передачи импульса к коже пациента. Зонд имеет матрицу электродов, причем соседние электроды имеют противоположные полярности. Предусмотрена схема для измерения тока, подаваемого через электроды, или может быть предусмотрена расширенная схема для измерения тока отдельно в каждом из электродов. Таким образом, схема способна определять активные участки (т.е. участки низкого импеданса, порождающие более сильный электрический ток) для лечения на пациенте. Когда зонд использует двухпроводную систему, где все электроды данной полярности подключены к общему проводнику, ток можно измерять, когда зонд находится на первом участке пациента, и повторно измерять, после перемещения зонда на второй участок, для определения, какой участок более активен. Если зонд способен измерять электрический ток через отдельные электроды, активные участки на коже пациента, покрытой зондом, можно определять без необходимости перемещать зонд, оценивая, через какие электроды течет наибольший ток. Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, ориентация многоэлектродных зондов считывается измерительным прибором на основании метки ориентации на матрице зонда. Зонд обеспечивает средство передачи относительного тока, подаваемого на каждый электрод, без необходимости в электрическом соединении с каждым электродом между прибором и зондом.
Прибор может дополнительно иметь графический дисплей для отображения активных участков, показывающий изменение импеданса при перемещении зонда по коже пациента или, когда можно измерять токи через отдельные электроды, отображающий наиболее активную область под зондом. В матрице электродов, приложенной в фиксированной позиции, когда можно измерять токи через отдельные электроды, зонд может оставаться в фиксированной позиции на пациенте, т.е. не двигаться, и дисплей может отображать наиболее активную область кожи под фиксированным зондом.
Когда прибор способен измерять отдельные токи через каждый электрод в зонде, прибор отображает относительный электрический ток или относительную активность на дисплее в соответствии с положением конкретного электрода на конкретном зонде, чтобы информировать пользователя, где фактически находится активная область под зондом.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, между электродами могут располагаться LED для обеспечения световой стимуляции. Предполагается, что световая стимуляция дополняет нейростимуляцию.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен центральный блок питания и управления для генерации последовательности импульсов. По меньшей мере, один прибор захвата пациента подключен к блоку управления для направления последовательности импульсов ко множеству электродов на прибор захвата пациента, которые контактируют с пациентом. Прибор захвата пациента может представлять собой, например, манжету для руки, колена, локтя или ноги. Блок управления регулирует параметры последовательности импульсов в ответ на ответную реакцию пациента, включающую в себя как пассивную ответную реакцию, такую как импеданс кожи, так и активную ответную реакцию пациента. Например, ряд индикаторных ламп может отображаться на блоке управления, чтобы сообщать пациенту об уровне лечения, и чтобы пациент мог обеспечивать ввод в соответствии с нужным уровнем.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, блок управления может включать в себя схему для подачи перемежающихся импульсов на первый прибор захвата пациента и промежуточного импульса на второй прибор захвата пациента, что позволяет лечить нескольких пациентов с помощью одного и того же блока управления. Использование блока управления, отдельного от прибора захвата пациента, позволяет блоку подключаться к сети электропитания, что позволяет избежать проблем, связанных со сроком службы батарей или ограничениями по мощности.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, блок управления можно запрограммировать на автоматическое осуществление заранее определенного анализа и режима лечения для лечения пациента. Это исключает необходимость в использовании обученного персонала в ходе лечения, что позволяет высвободить ресурсы для решения других задач и снизить затраты.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, блок управления может осуществлять связь через систему обмена данными пакетного типа, например интернет, с центральным пультом управления, определяющим режим лечения блока управления через систему обмена данными. Блок управления может обеспечивать обратную связь с центральным пультом управления для изменения режима лечения на основании измеренного импеданса ткани пациента. Блок управления может передавать начальные данные импеданса кожи на центральный пульт управления, при этом центральный пульт управления оценивает начальные данные и передает рекомендованный режим лечения на блок управления для лечения пациента. Двойное управление посредством локального блока управления и удаленного центрального пульта управления возможно за счет того, что локальный блок управления обеспечивает грубые регулировки, и удаленный центральный пульт управления обеспечивает более тонкие регулировки режима лечения.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, прибор захвата пациента, может представлять собой прибор для лечения спины, электроды которого располагаются вдоль позвоночника пациента и по обе стороны позвоночника пациента. Блок управления можно запрограммировать на подачу последовательности импульсов на выбранные электроды по заранее определенной схеме для лечения спины и шеи. Блок управления будет иметь возможность отображать представление спины или шеи и расположение электродов на ней. Зонд можно располагать в известном или идентифицированном месте на спине или шее, чтобы дисплей на приборе представлял точное местоположение электродов на спине или шее. Сначала блок управления будет идентифицировать активные области на спине или шее путем измерения импеданса вдоль спины, а затем будет производить лечение в активных областях.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, для лечения пациента можно использовать холодный лазер совместно с блоком управления.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, использование множественных электродов обеспечивает возможность применять разные шаблоны импульсов для разных электродов, которые имеют, например, переменные амплитуду, длительность и интенсивность, и, таким образом, лечить разные области пациента с помощь разных шаблонов. Например, на первую и вторую пары электродов можно подавать импульсы в течение 20 секунд, или на первую пару электродов в течение 30 секунд, а на вторую пару электродов в течение 5 секунд. В другом примере, если используется 20 пар электродов, пары электродов 1, 4, 8 и 11 могут работать при более высоких напряжениях. Различные режимы стимуляции можно обеспечивать путем мультиплексирования одного импульсного генератора или множественных импульсных генераторов.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, электроды могут располагаться на противоположных сторонах конечности.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, карманный прибор можно первоначально применять для изоляции области для лечения, а затем для осуществления лечения с помощью электрода на приборе или многоэлектродного зонда или подушки, предпочтительно, гибкой матрицы, присоединенной к прибору, или с помощью центрального блока управления и прибора захвата пациента, например, фиксированного зонда.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, центральный блок управления генерирует последовательность импульсов, причем перемежающиеся импульсы используются для лечения разных областей на пациенте или даже для лечения разных пациентов. Например, использование 12 электродов (образующих 6 пар электродов) позволяет лечить шесть разных областей, направляя каждый шестой импульс на конкретную пару электродов. Это позволяет эффективно лечить все области одновременно, несмотря на то, что в данный момент времени лечению подвергается только одна область.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, процесс лечения можно осуществлять, определяя область, подлежащую лечению, с помощью обратной связи с пациентом или с помощью измерительного прибора, идентифицирующего активные области. Эту область можно обследовать, а затем лечить. Например, боль в ноге может затрагивать области спины. Если область спины, содержащая соответствующую область, определена, можно снять ряд показаний импеданса кожи в расположенных на расстоянии друг от друга точках этой области на спине и отправить эти данные посредством ВЧ передачи с карманного блока на центральный компьютер. Центральный компьютер проанализирует данные и передаст обратно порядок лечения или протокол лечения. Прошлые записи пациентов могут храниться в памяти компьютера, чтобы когда пациент приходит на лечение, центральный компьютер мог загрузить рекомендованный протокол лечения в карманный блок для лечения пациента.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, можно использовать прибор захвата пациента, имеющий множественные пары электродов, контактирующие с областью тела, например манжету для колена, в которой пары электродов контактируют с передней и боковыми частями колена. Лечение можно начать с подачи импульсов равной интенсивности на каждую пару электродов. Импульсы могут иметь интенсивность ниже уровня восприятия, или их интенсивность может постепенно увеличиваться, пока пациент не почувствует импульсы. Затем осуществляется диагностическая процедура в точках лечения для определения импеданса кожи в каждой точке. Лечение можно производить в тех точках, которые демонстрируют наибольшие аномальные показания. Предполагается, что в этом случае лечение будет осуществляться быстрее, чем лечение простым карманным блоком, поскольку множественные области можно диагностировать и лечить одновременно. Кроме того, предполагается, что возможность одновременного лечения множественных точек обеспечивает дополнительный лечебный эффект.
Прибор захвата пациента, может иметь перемежающиеся электроды и LED для одновременного лечения пациента электрическими импульсами и светом.
Краткое описание чертежей
Чтобы лучше понять настоящее изобретение и его преимущества, следует обратиться к нижеследующему подробному описанию, приведенному совместно с прилагаемыми чертежами, в которых:
фиг.1 - вид в перспективе прибора, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, прибора для профессионального спорта;
фиг.2 - плоский вид пары электродов на приборе;
фиг.3 - график типичного выходного импульса или всплеска;
фиг.4 - график типичной последовательности выходных импульсов;
фиг.5 - изображение прибора, подключенного к прибору захвата пациента;
фиг.6 - схема системы, использующей прибор, центральный пульт управления и связь между ними через интернет;
фиг.7 - многоэлектродный прибор захвата пациента, например, для лечения спины;
фиг.8 - пример использования прибора с холодным лазером;
фиг.9 - изображение прибора, предназначенного для профессионального использования;
фиг.10 - иллюстративные режимы дозировки/автостимуляции;
фиг.11 - изображение прибора, предназначенного для индивидуальных занятий спортом;
фиг.12 - изображение прибора, предназначенного для домашнего применения;
фиг.13 - изображение прибора, предназначенного в косметических целях;
фиг.14 - вид дисплея и кнопок выбора на приборе, позволяющих пользователю выбирать из меню заранее установленные протоколы лечения;
фиг.15 - вид дисплея и кнопок выбора на приборе с разными меню для выбора предварительно установленного протокола лечения;
фиг.16 - вид дисплея и кнопок выбора на приборе с меню для выбора параметров прибора, например, интенсивности;
фиг.17 - вид дисплея и кнопок выбора на приборе с разными меню;
фиг.18 - вид дисплея и кнопок выбора на приборе с пятью стадиями восстановления после травмы, представленными на дисплее в виде пяти расположенных рядом вертикальных прямоугольников, что позволяет реализовать предварительно установленный протокол лечения в соответствии с конкретной стадией, путем выделения конкретной стадии с помощью кнопок выбора;
фиг.19 - вид дисплея и кнопок выбора на приборе, демонстрирующий импеданс, измеренный в конкретных местах на коже пациента;
фиг.20 - вид дисплея и кнопок выбора на приборе с разными меню;
фиг.21 - эквивалентная электрическая схема с учетом электрических характеристик человеческой кожи и находящейся под ней ткани;
фиг.22 - электрическая схема для подачи импульса в ткань;
фиг.23 - блок-схема алгоритма, демонстрирующая этапы измерения импеданса кожи и выражения представления измеренного импеданса в виде звукового или визуального сигнала, изменяющегося по частоте или интенсивности в зависимости от измеренного относительного импеданса;
фиг.24 - схема, пригодная для измерения импеданса кожи и преобразования измеренного значения в частоту, используемую для генерации звуковой или визуальной индикации относительного импеданса;
фиг.25 - частотная характеристика низкочастотного фильтра, позволяющего прибору компенсировать изменения импеданса кожи в ходе лечения;
фиг.26 - схема преобразователя частоты в напряжение, который можно использовать в приборе;
фиг.27 - схема преобразователя напряжения в звуковую частоту, который можно использовать в приборе;
фиг.28 - график изменения частоты преобразователя и звуковой частоты в зависимости от измеренного импеданса кожи, пригодный для использования с прибором;
фиг.29 - схема преобразователя частоты в цвет свечения, который можно использовать в приборе;
фиг.30 - блок-схема алгоритма программного обеспечения, которое можно использовать для осуществления преобразования измеренного импеданса кожи в звуковой или визуальный сигнал, представляющий относительный импеданс;
фиг.31 - схема возможной матрицы пар электродов на зонде, которую можно использовать в приборе;
фиг.32 - вид в перспективе зонда с гибкой матрицей;
фиг.33 - вид сбоку зонда с гибкой матрицей;
фиг.34 - схема зонда с гибкой матрицей;
фиг.35 - вид в перспективе шарового зонда;
фиг.36 - вид в перспективе зонда с круглыми электродами;
фиг.37 - вид в разборе куполообразного зонда;
фиг.38 - вид в перспективе гребенчатого зонда;
фиг.39 - вид в перспективе внутренней панели электродов гребенчатого зонда;
фиг.40 - вид в перспективе внешней панели электродов гребенчатого зонда;
фиг.41 - вид в перспективе зонда с некруглыми электродами;
фиг.42 - зонд с гибкой матрицей, в котором используется надувная манжета;
фиг.43a и 43b - возможные шаблоны электродов;
фиг.44 - вид прибора, предназначенного для косметического использования, где применяется два набора электродов;
фиг.45 - вид с торца прибора, показанного на фиг.44, демонстрирующий один набор электродов;
фиг.46 - иллюстративный вид подушкообразного зонда с неравномерно разнесенными электродами;
фиг.47 - иллюстративный вид подушкообразного зонда для колена;
фиг.48a-d - конструкция гибкого зонда; и
фиг.49 - гибкий зонд, в котором используются электроды и источники света.
Подробное описание
Обратимся к прилагаемым чертежам, в которых аналогичные или соответствующие части обозначены одинаковыми позициями. На фиг.1 показан прибор 10 неинвазивной нейростимуляции для профессионального спорта, который включает в себя определенные признаки настоящего изобретения. Прибор 10 имеет два электрода 12 и 14, смонтированные совместно с ним, образующие пару электродов, размеры и форма которых подобраны так, чтобы облегчить контакт с кожей пациента для лечения пациента. Прибор 10 также можно использовать с разными зондами, например, зондами 16, 130, 150, 170, 180, 190, 200 и 220, описанными ниже, которые вставляются в соответствующий разъем на приборе 10. Каждый из этих зондов также имеет электроды. Если зонд присоединен к прибору 10, встроенные электроды 12 и 14 деактивируются, и сигналы, которые должны были поступать на электроды 12 и 14, вместо этого поступают на электроды в зонде.
Схемы в приборе 10 выдают ряд острых импульсов напряжения на электроды, которые демонстрируют переходные колебания с естественным затуханием. Выход обычно генерируется путем возбуждения обмотки трансформатора в приборе, подключенной между выходными электродами одиночным цифровым импульсом тока. Результатом является индуктивный инерционный эффект, который вызывает резкий переходный отклик на приложенное цифровое возбуждение противоположной полярности и с гораздо большей амплитудой. Переходный отклик претерпевает классический электронный "звон", т.е. электронные колебания с естественным затуханием согласно фиг.3.
Например, автотрансформатор можно возбуждать отрицательным электронным импульсом длительностью 10-12 микросекунд, в результате чего получается колебательный выходной сигнал, затухающий в отсутствие нагрузки, импульс или всплеск на электродах 12 и 14 с начальным пиковым напряжением 200 вольт и собственной частотой колебаний около 45 кГц, который затухает с периодом около 300 микросекунд. Схемы в приборе 10 позволяют добавлять нагрузку или затухание к основному возбуждению для изменения выходных характеристик помимо естественного изменения в резистивной и емкостной нагрузке, представленной кожей и телом пациента, подлежащего лечению. Затем эти выходы или импульсы повторяются с заранее определенными интервалами, т.е. повторяются с нужной частотой, например 60 выводов в секунду.
Длительность возбуждающего импульса в трансформаторе можно изменять для регулировки амплитуды выходного сигнала или импульса на электродах 12 и 14. Например, длительность входного импульса можно выбирать в диапазоне от около 10 микросекунд до около 500 микросекунд.
Прибор 10 также способен изменять интервалы между выходными сигналами или импульсами заранее определенным образом. Помимо вышеупомянутого варианта равных интервалов, интервалы между последовательными импульсами могут непрерывно изменяться, например, в пределах от 8 миллисекунд до 30 миллисекунд между импульсами в течение всего периода лечения, например 7 секунд.
Другое изменение предусматривает последовательность из, например, трех импульсов, быстро следующих друг за другом, согласно фиг.4, после которой, с интервалом, следует другая последовательность импульсов, быстро следующих друг за другом, причем интервалы между последовательностями импульсов непрерывно изменяются, как указано выше. При таком изменении можно также одновременно изменять интервал между любыми импульсами в последовательности. Например, интервал между любыми импульсами в последовательности может изменяться от около 200 микросекунд до около 2,0 миллисекунд.
Вышеупомянутая последовательность импульсов может включать в себя один или более импульсов. Обычно прибор 10 может обеспечивать от одного до восьми импульсов в данной последовательности. Количество импульсов в последовательности называется интенсивностью. Как отмечено выше, интервал между любыми импульсами в последовательности может меняться, обычно от около 200 микросекунд до около 2,0 миллисекунд.
Прибор 10 также имеет схемы для определения электрических характеристик выходного сигнала, когда прибор контактирует с кожей, и сравнения выходного сигнала с выходным сигналом, генерируемым, когда прибор 10 не контактирует с кожей, для оценки состояния кожи и тела пациента. Эти характеристики включают в себя активное сопротивление и емкостное сопротивление кожи и тела пациента. Эти характеристики непрерывно измеряются в ходе лечения пациента, поскольку они изменяются в ходе лечения, по меньшей мере, на ранних стадиях лечения. Наблюдение ограниченного изменения характеристик по истечении интервала лечения можно использовать в качестве сигнала для остановки лечения, указывающего, что лечение завершено.
Помимо рассмотренных выше аспектов прибора 10, прибор 10 включает в себя дополнительные признаки новизны. Прибор 10 можно подключать к совокупности пар электродов, смонтированных в приборе 16 захвата пациента или зонде для контакта с пациентом. Прибор 16 захвата пациента может представлять собой, например, манжету для руки, колена, локтя или ноги. Прибор 10 регулирует параметры последовательности импульсов ответ на ответную реакцию пациента, включающую в себя как пассивную ответную реакцию, такую как импеданс кожи, так и активную ответную реакцию пациента. Например, ряд индикаторных ламп может отображаться на приборе 10, чтобы сообщать пациенту об уровне лечения, и чтобы пациент мог обеспечивать ввод в соответствии с нужным уровнем.
Согласно фиг.5, прибор 10 может включать в себя схему для подачи перемежающихся импульсов на первый прибор захвата пациента, или зонд 16a и промежуточного импульса на второй прибор захвата пациента или зонд 16b, что позволяет лечить нескольких пациентов с помощью одного и того же прибора 10. Использование прибора 10, отдельного от прибора 16 захвата пациента позволяет прибору 10 подключаться к сети электропитания, что позволяет избежать проблем, связанных со сроком службы батарей или ограничениями по мощности.
Прибор 10 можно запрограммировать на автоматическое применение заранее определенного режима лечения или заранее установленного протокола лечения для лечения пациента. Это исключает необходимость в использовании обученного персонала в ходе лечения, что позволяет высвободить ресурсы для решения других задач и снизить затраты.
Согласно фиг.6, прибор 10 может осуществлять связь через систему 19 обмена данными пакетного типа, например, интернет, с центральным пультом 20 управления, определяющим режим лечения прибора 10, через систему 19 обмена данными. Прибор 10 может обеспечивать обратную связь с центральным пультом 20 управления для изменения режима лечения на основании обратной связи с пациентом. Пациент может сообщать начальные симптомы на центральный пульт 20 управления, при этом центральный пульт 20 управления оценивает начальные симптомы и передает рекомендованный режим лечения на прибор 10 для лечения пациента. Прибор 10 также может измерять состояние кожи пациента в области, подлежащей лечению, передавать эти данные на центральный пульт 20 управления и принимать в ответ рекомендованный режим лечения от центрального пульта 20 управления на основании состояния кожи. Двойное управление посредством локального прибора 10 и удаленного центрального пульта 20 управления возможно за счет того, что локальный прибор 10 обеспечивает грубые регулировки, и удаленный центральный пульт 20 управления обеспечивает более тонкие регулировки режима лечения.
Прибор захвата пациента или зонд 16 может представлять собой прибор 22 для лечения спины или шеи согласно фиг.7, причем пары электродов 12 и 14 располагаются по длине прибора 16 для обеспечения ряда областей контакта на спине или шее пациента и по обе стороны позвоночника пациента. Прибор 10 можно запрограммировать на подачу последовательности импульсов на выбранные электроды по заранее определенной схеме для лечения спины или шеи.
2
Фотонное лечение можно объединить с электродинамическим импульсным лечением, обеспечиваемым прибором, например, прибором 10. Например, холодный лазер 24 можно использовать совместно с прибором 10 и зондом 16 для лечения пациента согласно фиг.8. Светодиоды (LED) также можно использовать для обеспечения фотонного лечения. Холодный лазер 24 или LED 24 может располагаться в центре электродов 152, согласно фиг.8. При использовании LED предпочтительные длины волны составляют от 635 до 660 нм (красный свет) или от 800 до 900 нм (ближний ИК). Фотонное лечение можно использовать с двумя целями. Первая цель является энергетической, обеспечение, возможно, от 4 до 8 Дж/см для активации производства АТФ в митохондриях. Вторая цель является информационной. Тело реагирует на освещение, и реакцию можно измерять для определения состояния тела для лечения.
Фотонное и электродинамическое лечение можно осуществлять одновременно. Лечение можно производить на одной и той же частоте подачи импульсов или на разных частотах. Фотонное лечение можно производить постоянно при данных длине волны и интенсивности или в импульсном режиме. Фотонное лечение можно применять произвольно или хаотично. Источник фотонов может составлять единое целое с электродинамическим прибором или может быть отдельным или подключаемым компонентом, например, матрицей LED. Использование LED обеспечивает некогерентное освещение и возможность изменять яркость, интенсивность и цвет. Также можно использовать низкоуровневый лазер (LLL). Фотонное лечение может обеспечивать общее потенцирование для электродинамического лечения, поскольку тело может лучше реагировать на лечение в присутствие света. Фотонное и электродинамическое лечение может усиливать друг друга, благодаря чему оба лечебных эффекта могут быть сильнее, чем каждый из них по отдельности.
Фотонное и электродинамическое лечение могут перемежаться. Например, фотонное лечение можно применять в течение 1 секунды, 5 секунд и т.д., а затем электродинамическое лечение в течение примерно такого же периода. Электродинамическое лечение имеет обратную связь, как отмечено выше, и обратную связь можно использовать для регулировки схемы фотонного лечения. В действительности, признак обратной связи в электродинамическом лечении можно использовать для обеспечения обратной связи для фотонного лечения даже в отсутствие лечения пациента посредством электродинамического лечения. Таким образом, обеспечивается биологическая обратная связь для фотонного лечения, причем обратная связь осуществляется приблизительно в реальном времени, что позволяет оптимизировать схему, энергию и длительность фотонного лечения. LED могут работать в импульсном режиме, опять же под управлением обратной связи, обеспечиваемой через электродинамическое лечение. Фотонное лечение и управление посредством обратной связи можно перемежать, регулируя наилучшую схему лечения.
Использование множественных пар электродов обеспечивает возможность применять разные шаблоны импульсов для разных пар электродов, которые имеют, например, переменные амплитуду, длительность и интенсивность, и, таким образом, лечить разные области пациента с помощью разных шаблонов. Например, на первую и вторую пары электродов можно подавать импульсы в течение 20 секунд, или на первую пару электродов в течение 30 секунд, а на вторую пару электродов в течение 5 секунд. В другом примере, если используется 20 пар электродов, пары электродов 1, 4, 8 и 11 могут работать при более высоких напряжениях.
Пары электродов могут располагаться на противоположных сторонах конечности.
Карманный прибор 10 можно первоначально применять для изоляции области для лечения, а затем для осуществления лечения с помощью центрального блока 20 управления, который имеет те же функции, что и прибор 10, и, возможно, дополнительные функции, путем взаимодействия с прибором 16 захвата пациента, которое фактически контактирует с пациентом.
Прибор 10 может генерировать последовательность импульсов, причем перемежающиеся импульсы используются для лечения разных областей на пациенте или даже для лечения разных пациентов. Например, использование 12 пар электродов позволяет лечить шесть разных областей на пациенте, подавая каждый шестой импульс на конкретную пару электродов. Это позволяет эффективно лечить все области одновременно, несмотря на то, что в данный момент времени лечению подвергается только одна область.
На фиг.9 и 11-13 показаны приборы 50, 70, 80 и 90, которые составляют дополнительные варианты осуществления настоящего изобретения. Каждый из приборов 50, 70, 80 и 90 может иметь те же внутренние схемы и блоки управления, что и прибор 10. Прибор 10 является профессиональным прибором для использования в спорте. Прибор 50 является профессиональным блоком, прибор 70 предназначен для индивидуальных занятий спортом, прибор 80 используется для домашнего использования и прибор 90 используется в косметических целях. Эти приборы 10, 50, 70, 80 и 90 включают в себя преимущество использования предварительно установленных протоколов лечения, заранее запрограммированных в прибор, чтобы пользователь мог инициировать весь протокол лечения простым нажатием одной кнопки или посредством выбора из меню на дисплее.
Каждый из приборов 10-90 имеет ряд протоколов лечения, запрограммированных в нем аппаратными, программными или комбинированными средствами. Эти протоколы могут графически отображаться на дисплее 100 профессиональных приборов 10 и 50. Эти протоколы помогают пользователю прибора быстро находить методы лечения, которые признаны наиболее эффективными для лечения конкретного медицинского состояния. Они также обеспечивают справочные материалы для новичка и случайного пользователя прибором. На фиг.14-17 показаны различные меню, которые могут отображаться на дисплее 100 прибора 10, которые позволяют пользователю выбирать один из предварительно установленных протоколов лечения путем нажатия кнопки выбора 102 на приборе. Пользователь может прокручивать варианты выбора, нажимая кнопки 104 и 106 перемещения вверх и вниз, пока не найдет нужный вариант. Затем можно произвести выбор, нажав кнопку выбора 102, которая будет инициировать нужный протокол. Прибор 50 использует аналогичные меню. Приборы 70, 80 и 90, не имеющие дисплея 100, имеют ряд вариантов выбора, которые можно выбирать кнопками 104 и 106 перемещения вверх и вниз и инициировать нажатием кнопки 102 выбора. Выбранный вариант сопровождается световой индикацией с помощью LED. Варианты выбора для приборов 70 и 80 могут включать в себя Acute, Chronic, FM Var, Dose и Default, каждый из которых представляет разные предварительно установленные протоколы лечения. Варианты выбора для прибора 90 могут включать в себя, например, Tone, Smooth1 и Smooth2. Приборы 70 и 90 имеют кнопку 105 режима. При многократном нажатии кнопки 105 режима, прибор циклически проходит по всем режимам и возвращается к началу. Кнопка «+» увеличивает амплитуду стимуляции. Кнопка «-» уменьшает амплитуду стимуляции. Нижняя кнопка является кнопкой включения/выключения.
Например, согласно фиг.14, прибор 10 может иметь предварительно установленное лечение. На фиг.14 показано 14 предварительно установленных лечений под номерами 1-14. Каждая предварительная установка имеет участок кривой 108a-d травматизма, показанный слева от номера предварительной установки, который указывает, что предварительная установка благоприятна для лечения травмы на конкретной стадии. Предварительная установка 1 указывает 480, что означает 480 импульсов в секунду (имп/с). Предварительная установка 2 указывает 90-360, что указывает диапазон частоты повторения импульсов от 90 до 360 импульсов в секунду. Подача импульсов может осуществляться в пакетном, переменном или непрерывном режимах стимуляции. Предварительные установки 1, 3, 4 и 6 являются пакетными режимами. Предварительная установка 1 предусматривает 480 имп/с с 8 импульсами на пакет и 60 пакетами в секунду. Предварительная установка 3 предусматривает 360 имп/с с 6 импульсами на пакет и 60 пакетами в секунду. Предварительная установка 4 предусматривает 480 имп/с с 8 импульсами на пакет и 60 пакетами в секунду с более длительной задержкой между импульсами. Предварительная установка 6 предусматривает 240 имп/с с 4 импульсами на пакет и 60 пакетами в секунду. Предварительные установки 2, 5, 7 и 9 связаны с переменными режимами стимуляции. Эти режимы предусматривают диапазон между двумя указанными частотами, наибольшей и наименьшей частотами повторения импульсов. Предварительные установки 2 и 5 предусматривают 90-360 имп/с, с 3 импульсами на пакет, с переменной частотой пакетов от 30 до 120 пакетов в секунду. Предварительная установка 7 предусматривает 30-120 имп/с, т.е. переменную частоту от 30 до 120 имп/с. Предварительная установка 9 предусматривает 15-60 имп/с, т.е. переменную частоту от 15 до 60 имп/с. Предварительные установки 8 и 10 предусматривают непрерывные режимы стимуляции с постоянной частотой повторения импульсов. Предварительная установка 8 предусматривает 60 имп/с, и предварительная установка 10 предусматривает 15 имп/с. Предварительная установка 11 предусматривает модуляцию 3:1 с частотой повторения импульсов 121 имп/с, которая модулирует включение на 3 секунды и включение на 1 секунду. Предварительные установки 12, 13 и 14 предусматривают циклические режимы. В этом режиме используется ряд заранее установленных режимов в течение 5-минутного периода. Цикл повторяется, пока не будет достигнуто максимальное время лечения 10 минут. Предварительная установка 12 осуществляет предварительная установку 5 в течение 2 минут, предварительная установку 7 в течение двух минут и предварительная установку 5 в течение 1 минуты. Предварительная установка 13 осуществляет предварительную установку 5 в течение 1 минуты, предварительную установку 6 в течение 2 минут, предварительную установку 7 в течение 1 минуты и предварительную установку 11 в течение 1 минуты. Предварительная установка 14 осуществляет предварительную установку 7 в течение 2 минут, предварительную установку 9 в течение 2 минут и предварительную установку 10 в течение 1 минуты. Очевидно, предварительные установки, отличающиеся от показанных на фиг.14 и описанных выше, можно использовать и разрабатывать по мере необходимости. Прибор позволяет непосредственно выбирать одну из этих предварительных установок, или оператор может выбирать один из прямоугольников 108a-d, которые могут инициировать одно из предварительно установленных лечений для данной стадии лечения травмы или вызывать другое меню, позволяющее выбирать предварительно установленное лечение, рекомендованное для этой стадии. Другими предварительными установками могут быть PS1, PS2, PS3, PS10, PS11, UD1 и UD2. PS представляет предварительно установленное лечение, запрограммированное или зашитое в приборе изготовителем. UD представляет предварительно установленное лечение, заданное пользователем, возможно, представляет протокол лечения, особенно эффективный для хронической боли или состояния, излечиваемого обычными средствами. Используя предварительно установленный протокол лечения, пользователь избавляется от необходимости устанавливать большое количество индивидуальных настроек для лечения, например, частоты импульсов, модуляции импульсов, количества импульсов в пакете и т.д. Задание индивидуальных настроек может занимать много времени и смущать новичка или случайного пользователя.
В спортивной травматологии общеизвестно, что травма проходит пять отдельных стадий, начиная с предвоспалительной, затем проходя через стадии воспаления, трансформации, восстановления и реформирования, которые иногда иллюстрируют посредством кривой травматизма. Видоизмененная версия этих стадий представлена на дисплее 100 на фиг.18 гистограммой с четырьмя отдельными вертикальными прямоугольниками 108a-d разных цветов, где стадии восстановления и реформирования объединены в четвертом прямоугольнике 108d. В частности, прямоугольник 108a представляет состояние острого приступа по мере развития систем. Прямоугольник 108b представляет симптомы острого воспаления при травме. Прямоугольник 108c представляет симптомы восстановления. Прямоугольник 108d представляет хронические состояния, которые сохраняются после предполагаемого времени восстановления. Показано, что кривая травматизма 108e проходит через каждый из четырех прямоугольников, представляющих четыре стадии модифицированной кривой травматизма. Пользователь приборами 10 и 50 может выделять один из прямоугольников, манипулируя кнопками 104 и 106 перемещения вверх и вниз, пока не выделит прямоугольник, представляющий нужную стадию спортивной травмы, подлежащей лечению. Нажатие кнопки 102 выбора указывает предварительно установленное лечение, специально предназначенное для эффективного лечения этой стадии травмы. Этот интерактивный дисплей позволяет тренеру или врачу лечить травму с помощью прибора при минимальном инструктаже.
Можно предусмотреть другие предварительно установленное лечение для лечения состояний хронической или острой боли, воспаления, и пр. Предварительно установленное лечение для каждого состояния предназначено для наилучшего лечения этого состояния. В приборах 10 и 50 это предварительно установленное лечение можно выбирать из меню, нажимая соответствующие кнопки 102, 104 и 106. В приборах 70 и 80, кнопки 102, 104 и 106 можно нажимать для зажигания LED рядом с состоянием, подлежащим лечению, который указывает предварительно установленное лечение для этого состояния.
Приборы 10-90 снабжены портом связи, который позволяет при необходимости обновлять приборы в случае разработки новых протоколов лечения. Эти обновления можно выполнять, подключая прибор к системе обмена данными пакетного типа, например интернету.
В целом понятно, что наиболее эффективное лечение с помощью приборов 10-90 осуществляется в областях, где импеданс кожи минимален, т.е. емкость максимальна. Они называются активными областями. Эти области можно рассматривать как ворота для эффективного лечения тела, и задача состоит в стимуляции ткани в этих областях. Приборы 10-90 способны измерять импеданс кожи и передавать измеренное значение, по меньшей мере, в относительном смысле, пользователю звуковыми, визуальными или комбинированными средствами. С этой целью приборы 10 и 50 могут использовать дисплей 100, а также звук. Приборы 70, 80 и 90 не имеют дисплеев, но имеют звуковоспроизводящий прибор, например, громкоговоритель, позволяющий использовать звуковой сигнал, возможно, сопровождаемый визуальной индикацией с использованием LED на приборах.
В настоящее время считывание импеданса кожи прибором является косвенным результатом фактического лечения пациента. Согласно фиг.21, кожа тела и находящаяся под ней ткань представлена эквивалентной схемой с двумя резисторами R1 и R2 и конденсатором C. R1 обычно достаточно велико, а R2 сравнительно мало. На фиг.22 показана типичная схема для подачи импульса в ткань. При подаче лечебного импульса, период свободных колебаний схемы измеряется и используется для определения импеданса. В результате, когда пользователь проводит прибором по коже для изменения импеданса, пациент фактически также получает лечение. Однако импеданс кожи изменяется в ходе лечения. Таким образом, современный метод тестирования сам изменяет результаты тестирования. Напротив, метод, отвечающий настоящему изобретению, обеспечивает точное обследование кожи до лечения для изоляции активных областей.
Настоящее изобретение позволяет пользователю измерять импеданс ткани с использованием сигналов малой амплитуды, которые не лечат и не изменяют импеданс ткани, до фактического лечения. На фиг.23-29 показана реализация одного варианта осуществления изобретения. Сигнал малой амплитуды, имеющий значительно меньшую мощность, чем лечебный импульс, генерируется тем же трансформатором 110, который используется для подачи лечебного импульса, и подается к коже в тестируемой области. Схема определяет частоту колебаний, которая непосредственно связана с импедансом кожи. Это представлено этапом 112 в блок-схеме алгоритма для определения активных областей, представленных на фиг.23. Преобразователь 120 частоты в напряжение, показанный на фиг.26, преобразует эту частоту колебаний в сигнал напряжения. Это обеспечивает значительное повышение чувствительности к изменениям емкостного сопротивления тела. Это представлено этапом 114 на фиг.23.
Предпочтительно, переменное напряжение, представляющее импеданс кожи, затем преобразуется в звуковой сигнал, причем частота звука связана с импедансом кожи, что позволяет пользователю легко находить активные участки, просто проводя прибором по коже и слушая тон звукового сигнала для изменения высоты тона, указывающей низкий импеданс. На фиг.27 показана подходящая схема 122 для преобразования напряжения в звуковой сигнал. Одно преимущество использования звукового сигнала состоит в том, что пользователю не нужно постоянно убирать прибор с кожи для считывания значения импеданс на приборе с визуальной индикацией. Пользователю нужно только прислушиваться к тону звукового сигнала при перемещении прибора по коже для нахождения активных областей. Это представлено этапом 116 на фиг.23.
Визуальный дисплей можно использовать в дополнение или вместо звукового сигнала. Это представлено этапом 118 на фиг.23. На фиг.29 показана схема 124, которая может активировать оранжевый и зеленый LED в соответствии с измеренным импедансом. Когда период входного сигнала меньше Tp=R1C1, штырек 6 U1 находится в состоянии "включено", и штырек 7 выключен, благодаря чему загорается только оранжевый LED. Когда период увеличивается, периодические импульсы появляются на обоих штырьках 6 и 7, из-за чего оранжевый и зеленый LED загораются попеременно. Примерно равные периоды активации оранжевого и зеленого LED дают желтый цвет. Когда период достигает определенной величины, по существу, горит только зеленый LED. Таким образом, при изменении частоты, период входного сигнала изменяется, и цвет свечения LED постепенно переходит от оранжевого к желтому и затем к зеленому, обеспечивая визуальную индикацию импеданса кожи. Использование этого типа визуального дисплея также имеет то преимущество, что не требуется постоянно убирать прибор с кожи для считывания импеданса. Эти функции можно реализовать аппаратными средствами, как показано на фиг.29, или программными средствами, как показано на фиг.30. В результате, импеданс области, подлежащей лечению, можно быстро оценить непосредственно до лечения и найти активные области для повышения эффективности лечения.
Кроме того, схемы могут иметь признак регулировки или масштабирования диапазона выходного звукового сигнала в соответствии с конкретным найденным диапазоном импеданса. Например, полный диапазон звукового сигнала можно применять в равной степени к изменению импеданса, который изменяется на порядок величины, и к изменению только в два раза. Абсолютное значение импеданса кожи не столь важно, как значение импеданса одной области кожи относительно другой области кожи для определения области самого низкого импеданса или активной области по всей области, подлежащей лечению. Такой признак проще всего реализовать в программном обеспечении.
Более сложные схемы, например фазовый детектор, также можно использовать для отделения емкостного компонента сопротивления от активного компонента сопротивления кожи. Предполагается, что емкостное сопротивление более тесно связано с эффективностью лечения, поэтому выделение емкостного сопротивления приведет к более точному определению активных областей. Сопротивление может изменяться за счет факторов, не связанных с теми, которые полезны для оценивания лечения, например, когда пациент потеет или имеет влажную кожу, что приводит к снижению сопротивления.
Приборы по настоящему изобретению также способны осуществлять автоматическое дозирование. Дозирование это процесс подачи последовательности лечебных импульсов с одновременным мониторингом отклика импеданса ткани после каждого лечения. Лечение применяется достаточное число раз, пока реакция или импеданс ткани не будет оптимальной/ым. Было обнаружено, что импеданс изменяется в ходе лечения, но, в конце концов, стабилизируется на данном значении. По достижении этого стабильного или оптимального значения лечение завершается. На фиг.10 показана дозировка/автостимуляция. Число 480 представляет 480 импульсов в секунду. 27,5% представляет интенсивность относительно полной интенсивности. Точечная стимуляция позволяет лечить одну точку на коже и генерировать значение импеданса кожи. Автостимуляция - это последовательность точечных стимуляций, которые происходят с интервалом, например, 3 секунды. Измеренное пиковое значение отображается в верхней правой части экрана на фиг.10 и любые более низкие значения сохраняются ниже. Автостимуляция может завершаться, когда либо последовательность значений достигает пика и затем падает два раза подряд, либо по выполнении 8 точечных стимуляций.
Приборы также могут отслеживать энергию, подводимую к пациенту в каждом импульсе. Анализ сигнала стимуляции, объединенный с программным циклом управления, позволяет программному обеспечению регулировать сигнал стимуляции для сообщения фиксированного чистого заряда независимо от изменений импеданса ткани. Это позволяет сигналам стимуляции сохранять более устойчивую эффективность при перемещении прибора по коже. Например, при изменении импеданса ткани в ходе лечения, интенсивность импульса может изменяться для поддержания одной и той же энергии, подводимой к пациенту. Можно также применять изменение частоты импульса.
Приборы также могут включать в себя программное обеспечение, которое отслеживает реакцию ткани и поддерживает постоянный уровень лечения, воспринимаемый пациентом, вместо изменений импеданса. Программное обеспечение может увеличивать амплитуду импульса, например, для подвода большей фактической энергии к пациенту для поддержания воспринимаемого уровня лечения.
Как указано выше, можно использовать приборы с электродами, контактирующими с кожей, смонтированными заодно с прибором или со сменными приборами захвата пациента, или зондами, имеющими разные конфигурации электродов. Например, определенный зонд может быть приспособлен к определенной части тела, например, руке, спине или шее. Альтернативно, зонд может быть специализированным. Программное обеспечение в приборе нормализует показания импеданса ткани и оптимизирует настройки максимальной энергии на основании типа зонда. Приборы способны автоматически обнаруживать используемый в них тип зонда. Для этого можно устанавливать резистор соответствующего номинала в зонде каждого типа. Прибору необходимо лишь измерять значение резистора, чтобы знать тип присоединенного зонда.
На фиг.31 показан зонд 130, имеющий матрицу 132 электродов 4×4. Каждый электрод 132 имеет округлую и оконтуренную форму для эффективного контакта с кожей. Электроды 132 могут иметь диаметр, например, около 1 см. Электроды 132 смонтированы на гибкой основе 134, которую можно обматывать вокруг части тела, например, руки или ноги. Основа 134 может быть выполнена, например, из неопрена. Основу 134 можно достаточно плотно обматывать вокруг конечности, чтобы, по меньшей мере, большинство электродов 132 контактировали с кожей. Основа 134 может использовать механизм, например, застежку типа «липучка» или ремень, для фиксации основы 134 вокруг конечности. Альтернативно, механизм может представлять собой пузырь 145, например, манжету для измерения кровяного давления, который удерживает основу 134 на месте за счет надувания пузыря 145 согласно фиг.42. Увеличение давления воздуха приводит к увеличению давления, оказываемого основой 134 на конечность, возможно, к увеличению количества электродов 132, контактирующих с кожей, и к увеличению площади контакта с кожей. Прибор может регулировать давление воздуха для поддержания устойчивого лечения ткани и максимального удобства для пациента.
Предпочтительно, соседние электроды 132 имеют противоположную полярность для образования пар электродов. Согласно фиг.31, электроды 132 имеют перемежающуюся полярность +, -, +, - и т.д. Одна конструкция предусматривает, что все "+" электроды 132 соединены друг с другом, и все "-" электроды соединены друг с другом, так что на соединенные электроды поступает один и тот же сигнал. Таким образом, стимулируемая область стимулируется однородно (также предполагается, что импеданс кожи пациента однороден в этой области). Другая конструкция предусматривает отдельные соединения с каждым из электродов 132. Это обеспечивает возможность осуществления нескольких усовершенствованных подходов, которые рассмотрены ниже.
Благодаря использованию отдельного подключения к каждому электроду 132, появляется возможность быстро переключаться между парами соседних электродов или согласно любой другой выбранной схеме с использованием одного импульсного генератора. Также существует возможность переключаться между соседними парами электродов для генерации карты импеданса кожи по всей области контакта, обеспечиваемой основой 134, до фактического лечения. Это переключение можно осуществлять либо в приборе, в зонде или внутри корпуса, которые соединены с зондом и прибором. Это позволяет идентифицировать активные области, позволяя электродам, непосредственно контактирующим с этими активными областями, лечить активные области более агрессивно. Это избавляет от необходимости сначала идентифицировать активную область и затем помещать пару электродов непосредственно на область. Необходимо лишь один раз поместить основу 134 на общую область лечения, множественные электроды позволят найти активные области и произвести лечение без дополнительного перемещения основы 134. Использование множественных электродов также позволяет лечить первую область, покрытую основой 134 в течение заранее определенного интервала, затем лечить вторую область, покрытую основой 134, и т.д., что позволяет последовательно лечить множественные области без необходимости перемещать основу 134. Это позволяет оператору устанавливать основу 134 на пациенте, инициировать лечебную последовательность и затем заниматься другими делами, пока прибор циклически осуществляет заранее установленный протокол лечения, возможно, на нескольких разных участках тела пациента один за другим, до тех пор, пока эти участки контактируют с электродами на основе 134.
Измеренный импеданс кожи можно представлять пользователю по-разному. Например, дисплей 100 может представлять матрицу электродов и показывать разные тени в градации серого или разные цвета для представления измеренного импеданса. Альтернативно, дисплей 100 можно разделить на секторы 140a-i, согласно фиг.19, и численно отображать в каждом секторе фактический или относительный импеданс (или, возможно, усредненный импеданс в секторе).
Распределение электродов и промежутки между ними можно выбирать для каждой области применения. Например, можно использовать круг из электродов, в центре которого располагается центральный электрод. Предполагается, что матрица электродов отдает больший ток в активный участок кожи с низким импедансом, чем одна пара электродов. Конечно, электроды должны быть достаточно разнесены друг от друга во избежание контакта между электродами. Предпочтительно, существует зазор, по меньшей мере, около 0,1 дюйма между соседними краями любых двух электродов и, более предпочтительно, около 0,22 дюйма и, предпочтительно, меньше около 0,5 дюйма и, очень предпочтительно, меньше около 1 дюйма между соседними краями любых двух электродов. Матрица электродов также может иметь LED, расположенные в зазорах между электродами, чтобы пользователь мог комбинировать оптическое лечение с электростимуляцией.
Еще одно преимущество использования множественных электродов на основе 134 - это возможность обнаруживать активную область, даже если область не находится в прямом контакте с электродами. Например, если матрица электродов используется для генерации карты импеданса кожи, контактирующей с электродами, значения импеданса могут демонстрировать снижение импеданса по направлению к одному краю основы 134, что свидетельствует о том, что активная область находится за пределами этого края. Основу 134 можно просто передвинуть в направлении, указанном индикаторами, вероятно, по активной области.
На фиг.32-34 показан зонд 150, имеющий множественные электроды 152. Отдельные электроды 152 имеют поверхности 156 контакта с пациентом, которые выполнены в виде квадратов со стороной около 0,6 дюйма. Электроды 152 отстоят от соседних электродов 152 на около 0,12 дюйма. Шестнадцать электродов 152 образуют матрицу четыре на четыре в зонде 150. Основа 154, поддерживающая электроды 152, также имеет квадратную форму со стороной около 5,0 дюймов. Электроды 152 предпочтительно выступают с внутренней поверхности основы 154, например, на 1/8 дюйма, как показано на фиг.33, для обеспечения лучшего контакта с кожей пациента. Зонд 150 является гибким, что позволяет обертывать зонд 150 вокруг участка пациента. Предпочтительно, основа 154 и электроды 152 выполнены из гибкого материала. Например, основа 154 может быть выполнена из непроводящего кремния, а электроды 152 могут быть выполнены из проводящего кремния. Двухпроводной кабель 158 проходит от зонда 150 для подключения к прибору, например приборам 10, 50, 70, 80 и 90. Один провод 160 подключен к чередующимся электродам 152 в зонде 150, а другой провод 162 подключен к промежуточным электродам 152, благодаря чему соседние электроды 152 имеют противоположные полярности. Участки проводников 160 и 162, проходящих к прибору, могут быть выполнены в виде традиционного металлического провода, например медного, но участки проводников 160 и 162 внутри основы 154, предпочтительно, выполнены из проводящего кремня. Можно использовать два дополнительных проводника, которые образуют часть цепи резистора заранее определенного номинала, которая используется прибором, к которому подключен зонд, для обнаружения типа зонда.
Согласно фиг.48A-D, один зонд 150, построенный согласно принципам настоящего изобретения, использует соединение серебра и меди, легирующее кремний, образующий электроды 152 и перемычки 250 для обеспечения высокой электропроводности электродов 152 и перемычек 250. В зонде 150, показанном на фиг.48A-D, используются две отдельные цепи, цепь A и цепь B, для обеспечения двух полярностей, причем цепи переплетены, благодаря чему соседние электроды имеют противоположную полярность. Металлический провод 252, например, витой медный провод, проложен вдоль каждой перемычки 250 и через каждый электрод 152 одной и той же полярности для снижения сопротивления цепи. Провод 252 может составлять часть проводников 160 и 162 или быть подключен к ним. При изготовлении зонда 150 сначала формируется сетка из электродов 152, перемычек 250 и проводов 252 для каждой из цепей A и B, согласно фиг.48A и 48B. Например, проводящий кремний можно сформовать поверх провода 252 изогнутым в нужной форме для формирования сетки. Шаблон или другой механизм выравнивания используется для размещения сеток в правильной ориентации для формирования зонда 150. Непроводящий материал, например нелегированный кремний, затем формуется вокруг сеток из электродов 152, перемычек 250 и проводов 252 для образования окончательной формы зонда 150, согласно фиг.48C. Провода 252 не только повышают проводимость окончательного зонда, но также играют роль форм для формовки непроводящего материала вокруг сеток. Разнесение электродов в зонде может играть важную роль, поскольку зонд должен быть гибким для согласования с формой области тела, подлежащей лечению, и если происходит слишком сильное изгибание, электроды противоположной полярности могут фактически контактировать друг с другом, создавая короткое замыкание в приборе. Еще одно преимущество использования серебра в электродах 152, контактирующих с кожей, состоит в его антибактериальных характеристиках.
На фиг.35 показан зонд 170, имеющий два больших шаровых электрода 172, отходящих от ручки 174. Четырехпроводной кабель 176 проходит от конца ручки 174 напротив электродов 172 для подключения зонда 170 к прибору, например приборам 10, 50, 70, 80 и 90. Проводник подключен к каждому из электродов 172, благодаря чему электроды 172 имеют противоположные полярности. Остальные два проводника образуют часть цепи резистора заранее определенного номинала, которая используется прибором, к которому подключен зонд, для обнаружения типа зонда. Электроды 172, предпочтительно, выполнены из нержавеющей стали типа 316.
На фиг.36 показан зонд 180, имеющий два концентрических круглых электрода 182 на одном конце ручки 184. Четырехпроводной кабель 186 проходит от конца ручки 184 напротив электродов 182 для подключения зонда 180 к прибору, например приборам 10, 50, 70, 80 и 90. Проводник подключен к каждому из электродов 182, благодаря чему электроды 182 имеют противоположные полярности. Остальные два проводника образуют часть цепи резистора заранее определенного номинала, которая используется прибором, к которому подключен зонд, для обнаружения типа зонда. Электроды 182 предпочтительно выполнены из нержавеющей стали типа, с внутренним электродом около 1/4 в диаметре и внешним электродом, выполненным в виде кольца с внутренним диаметром около 0,42 дюйма и внешним диаметром около 0,76 дюйма.
На фиг.37 показан куполообразный зонд 190, имеющий два концентрических круглых электрода 192 на одной стороне куполообразной ручки 194. Предполагается, что куполообразная форма ручки 194 хорошо ложится в руку оператора зонда для удобства использования. Четырехпроводной кабель 196 проходит от ручки 194 для подключения зонда 190 к прибору, например приборам 10, 50, 70, 80 и 90. Проводник подключен к каждому из электродов 192, благодаря чему электроды 192 имеют противоположные полярности. Остальные два проводника образуют часть цепи резистора заранее определенного номинала, которая используется прибором, к которому подключен зонд, для обнаружения типа зонда. Электроды 192 предпочтительно выполнены из нержавеющей стали типа 316, с внутренним электродом около 0,85 дюйма в диаметре и внешним электродом, выполненным в виде кольца с внутренним диаметром около 1.22 дюйма и внешним диаметром около 2,00 дюйма.
На фиг.38-40 показан многоштыревой гребенчатый зонд 200, имеющий большое количество штыревых электродов 202, образующих матрицу электродов на одном конце ручки 204. Согласно фиг.39, на внутренней панели 208 электродов установлено восемь электродов 202 в отверстиях 212 в панели 208 вблизи центра матрицы. Согласно фиг.40, на внешней панели 210 электродов установлено двадцать два электрода 202 в отверстиях 212 в панели 210 по периметру матрицы. Четырехпроводной кабель 206 проходит от конца ручки 204 напротив электродов 202 для подключения зонда 200 к прибору, например приборам 10, 50, 70, 80 и 90. Один проводник подключен к внутренней панели электродов 208, а другой проводник подключен к внешней панели электродов 210, благодаря чему штырьковые электроды, подключенные к внутренней панели 208 электродов, и штырьковые электроды, подключенные к внешней панели 210 электродов, имеют противоположные полярности. Остальные два проводника образуют часть цепи резистора заранее определенного номинала, которая используется прибором, к которому подключен зонд, для обнаружения типа зонда. Электроды 202, предпочтительно выполнены из нержавеющей стали типа 316, и внутренняя и внешняя панели 208 и 210 электродов выполнены из олова, плакированного медью. Штырьковые электроды, предпочтительно, имеют диаметр около 1/16 дюйма и проходят примерно в 0,4 дюйма над концом ручки 204, причем матрица 202 электродов имеет около 1,5 дюйма в ширину и 3/4 дюйма в высоту. Очевидно, что можно использовать любое количество штырьковых электродов 202, причем форма электродных панелей 208 и 210 выбирается так, чтобы обеспечивать нужное распределение электродов в матрице.
На фиг.41 показан зонд 220, имеющий два концентрических некруглых электрода 222 на одном конце ручки 224. Четырехпроводной кабель 226 проходит от ручки 224 для подключения зонда 220 к прибору, например приборам 10, 50, 70, 80 и 90. Проводник подключен к каждому из электродов 222, благодаря чему электроды 222 имеют противоположные полярности. Остальные два проводника образуют часть цепи резистора заранее определенного номинала, которая используется прибором, к которому подключен зонд, для обнаружения типа зонда. В зонде 220, резистор сопротивлением 23,2 кОм и мощностью 1/8 Вт может быть подключен между двумя проводниками в цепи резистора. Электроды 222, предпочтительно выполнены из нержавеющей стали типа 316, причем внутренний электрод имеет приблизительно прямоугольную форму около 0,91 дюймов в длину и 0,27 дюймов в высоту, и внешний электрод имеет приблизительно прямоугольную форму около 1,36 дюймов в длину и 0,72 дюймов в высоту, причем примерно прямоугольное отверстие, сформированное в его центре, превышает по размерам внутренний электрод.
На фиг.44 и 45 показано видоизмененный прибор 300, предназначенный для косметического использования, в частности, для лечения лица. Можно видеть, что прибор имеет электроды двух разных типов, по одному на каждом конце. Импульс может поступать на любой электрод, в зависимости от позиции переключателя на приборе 300. На одном конце находится электрод, образованный двумя проводящими шарами 302 и 304. На противоположном конце находится электрод, образованный концентрическими плоскими электродами 306 и 308. Оператор может использовать любой электрод, который наиболее эффективен для участка кожи, подлежащего лечению, устанавливая переключатель для подачи импульса на выбранный электрод. Например, электрод, образованный шарами 302 и 304, лучше всего подходит для лечения морщин на лице, которые образованы лицевыми мышцами. Напротив, концентрические плоские электроды 306 и 308 лучше всего подходят для лечения гладкой кожи на лице.
Поскольку прибор 300, скорее всего, будет использоваться неопытными пользователями, выход прибора 300 можно ограничивать или расширять для обеспечения параметров, которые могут быть важны для косметического лечения. Например, выход прибора 300 можно ограничить уровнями энергии, которые более безопасны для косметологии, чем уровни энергии, используемые для лечения травм. Эти принципы применимы также к зонду, сделанному специально для использования в косметологии, который используется с и присоединяется к одному из вышеописанных приборов 10-90. Прибор может быть предназначен для распознавания того, что присоединенный зонд является косметическим зондом и автоматически снижать выход энергии до уровня, пригодного для косметического лечения. Если зонд использует шаровые электроды, диаметр шаров может быть меньше, чем в других зондах, для обеспечения визуальной индикации, что выходные уровни энергии ниже нормальных. Когда прибор используется в косметических целях, выход можно ограничивать частотой 15 Гц.
Одно преимущество приборов 10-90, обнаруживающих тип присоединенного зонда, состоит в том, что если неразрешенный или неправильный зонд присоединяется к прибору, и прибор не распознает зонд как разрешенный зонд, прибор не будет посылать импульсы через зонд, обеспечивая признак безопасности.
Другое преимущество приборов 10-90 состоит в том, что они обычно не нуждаются в использовании электрогеля, т.е. проводящего геля наподобие используемого при контакте прибора ЭКГ с пациентом, который повышает электрический контакт между прибором и кожей человека. Однако кожа некоторых пациентов может быть настолько сухой, что необходимо использовать электрогель с приборами 10-90 для обеспечения нормального электрического контакта. По существу, электрогель используется для возврата состояния кожи к нормальному, здоровому состоянию, чтобы приборы работали наиболее эффективно, как бы ни хотелось вытереть избыточную влагу до начала лечения с помощью прибора 10-90 с сильно потеющего пациента. Конечно, было бы нежелательно использовать электрогель в таком количестве, чтобы закорачивать электроды противоположной полярности.
Предпочтительная матрица электродов для использования с приборами 10-90 имеет, по меньшей мере, четыре электрода и может быть квадратной матрицей, которая была описана выше применительно к зондам 130 и 150, линией из четырех или более линейных боковых электродов 230 согласно фиг.43a или последовательностью из, по меньшей мере, трех концентрических круглых электродов 232 с круглым центральным электродом 234, например, согласно фиг.43b. В предпочтительной матрице электродов, можно задать, по меньшей мере, одну линию в плоскости контакта между электродами и кожей пациента, которая контактирует или проходит через, по меньшей мере, четыре электрода. Если электроды имеют перемежающуюся полярность, это соответствует, по меньшей мере, трем переходам полярности. Например, если электроды имеют полярности +, -, +, -, происходят переходы от + к -, от - к + и снова от + к -. Все линии 240, 242 и 244, показанные на фиг.31, 43a и 43b проходят, например, через, по меньшей мере, четыре электрода.
Приборы 10-90 могут иметь индикаторы, например, дисплеи 100, которые говорят пользователю, что зонд подключен, применяется схема стимуляции, указывают, сколько времени прибор лечил кожу, интенсивность лечения и т.д.
Обычно приборы 10-90 работают в одном из трех режимов, прямом, переменном или циклическом режиме. Прямой режим позволяет осуществлять стимуляцию путем выбора условий, например, частоты, интенсивности, количества импульсов, модуляции, фазирования и затухания. Переменный режим позволяет изменять определенные условия в ходе лечения, например, изменять частоту, затухание и модуляцию. Например, можно выбрать низкочастотную модуляцию, low FM, или высокочастотную модуляцию, high FM. Циклический режим предусматривает последовательные циклы лечения в прямом и/или переменном режиме. Например, циклический режим может продолжаться 5 минут и включать в себя 2 минуты лечения в выбранном прямом или переменном режиме, после которых следует еще 2 минуты лечения в другом выбранном прямом или переменном режиме, после которых следует последняя минута лечения в еще одном выбранном прямом или переменном режиме или повторение первого режима лечения. Прибор может допускать использование лишь определенных режимов для данного зонда. Например, прибор может допускать использование только переменного или циклического режима для конкретного зонда.
Одно из существенных преимуществ настоящего изобретения состоит в том, что одну пару электродов, смонтированную в одном из приборов 10-90, можно первоначально перемещать по коже для нахождения активной области, а затем лечить область и окружающую область с помощью зонда с множественными парами электродов, подключенного к прибору и установленного в центре найденной активной области. Хотя активная область демонстрирует зонду самый низкий импеданс, область, окружающая активную область, покрытую зондом, также подвергается лечению. Таким образом, предполагается, что наибольший электрический ток в кожу пациента течет через электроды, контактирующие с активной областью, но меньшие токи также текут в кожу пациента через электроды, контактирующие с кожей в области, окружающей активную область. Предположительно, одновременное лечение активной и окружающей областей является особенно эффективным. Это, с очевидностью, снижает затраты труда, необходимые для лечения пациентов. При использовании только электродов смонтированных в приборе (т.е. только одной пары электродов), было бы необходимо лечить активную область и затем лечить или "красить" окружающую область в попытке воспроизвести это лечение. Но, конечно, это не будет одновременное лечение активной области и окружающей области, что позволяет делать зонд. Кроме того, это преимущество реализуется, даже когда электроды не смонтированы на самом приборе, и электроды находятся на зондах, присоединенных к прибору кабелями и пр. Например, зонд с одной парой электродов можно использовать для нахождения активной области, и затем зонд с множественными парами электродов можно использовать для лечения активной и окружающей областей. Такой прибор показан на фиг.47 и описан ниже. Конечно, зонд с множественными парами электродов можно использовать для нахождения активной области и последующего лечения ее.
На фиг.46 показан зонд 400 с неравномерно разнесенными электродами. Электроды 402 вблизи центра зонда 400 (девять электродов в матрице 3×3, показанной на фиг.46) разнесены на одинаковые расстояния. Окружающие электроды 404 разнесены сильнее, как показано. Это обеспечивает преимущество концентрации электродов в активной области, с одновременным уменьшением присутствия электродов в окружающих, менее активных областях. Как указано выше, окружающие области будут получать некоторое лечение окружающими электродами.
Конечно, также можно использовать сам зонд для нахождения активной области, перемещая его по коже и затем фиксируя зонд в выбранном месте для осуществления лечения. Кроме того, другой зонд, например, зонд-локатор меньшего размера, можно присоединять к прибору и использовать для нахождения активной области, а лечение затем производить более крупным зондом для лечения активной и окружающей областей. Кроме того, электроды на самом приборе могут быть непригодны для лечения конкретной области, и зонд с одной парой электродов можно использовать для нахождения активной области, после чего производить лечение зондом с множественными парами электродов.
Хотя зонд с множественными парами электродов используется, в основном, в стационарном режиме, путем плотной фиксации его на теле в стационарном положении на месте активной области, зонд с множественными парами электродов также можно использовать в динамичном режиме, т.е. двигая его по коже в ходе лечения. При динамическом использовании, зонд покрывает более обширную область, но все же продолжает хорошо работать при лечении всей области, и может быстрее лечить более обширную область. Преимущество стационарного использования в том, что можно лечиться самостоятельно. Однако в конкретных обстоятельствах может оказаться предпочтительным динамично перемещать зонд с множественными парами электродов по телу.
Одна конструкция зонда 500, показанная на фиг.47, специально предназначена для использования на колене. Зонд 500 имеет матрицу 502 электродов над коленом и с одной стороны от колена, и зеркально симметричную матрицу 504 электродов на другой стороне от колена. Матрица 506 электродов также располагается под коленом и с одной стороны от колена, и зеркально симметричная матрица 508 электродов располагается на другой стороне от колена. Каждая матрица может быть, например, матрицей электродов 3×3. Каждая матрица может получать энергию от отдельного прибора 10-90, или все матрицы могут получать энергию от одного прибора 510, как показано. Матрицы могут располагаться в отдельных зондах и присоединяться отдельно к колену, или все матрицы могут быть смонтированы в одном зонде 512, предназначенном оборачиваться вокруг всего колена, согласно фиг.47.
На фиг.49 показана еще одна конструкция зонда 550 с источниками света 552, например LED, расположенными между электродами 554, для обеспечения возможности лечения пациента посредством электроимпульсной и световой стимуляции.
Хотя несколько вариантов осуществления настоящего изобретения было проиллюстрировано на прилагаемых чертежах и описано в вышеприведенном подробном описании, очевидно, что изобретение не ограничивается раскрытыми вариантами осуществления, но допускает многочисленные перегруппировки, модификации и замены частей и элементов без отхода от объема и сущности изобретения.