ES2606296B1 - Sistema de electroestimulación apto para su aplicación a grupos de deportistas - Google Patents

Sistema de electroestimulación apto para su aplicación a grupos de deportistas Download PDF

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Abstract

Sistema de electroestimulación apto para su aplicación a grupos de deportistas.#La invención se refiere a un sistema de electroestimulación apto para su aplicación a grupos de usuarios, que comprende: un dispositivo (1) para la generación de corrientes de electroestimulación regulables a los usuarios del sistema, equipado con un módulo (3) de transmisión inalámbrica de datos; al menos un traje (5) de electroestimulación equipable por los usuarios que aloja el dispositivo (1) de electroestimulación, equipado con una pluralidad de pares de electrodos (6) para la aplicación de las corrientes de electroestimulación a una pluralidad de grupos musculares del usuario; uno o más cables (7) de conexión dispositivo (1) de electroestimulación al traje (5) de electroestimulación; y un dispositivo (8) de control remoto multi-usuario, que comprende medios de conectividad inalámbrica para intercambiar información con el dispositivo (1) de electroestimulación, y para controlar, de forma centralizada, la generación de señales eléctricas por parte del dispositivo (1) de electroestimulación, regulando dichas señales en su aplicación a los grupos de usuarios del sistema.

Description

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DESCRIPCION
SISTEMA DE ELECTROESTIMULACION APTO PARA SU APLICACION A GRUPOS DE DEPORTISTAS
CAMPO DE LA INVENCION
La presente invention se enmarca dentro del campo correspondiente a las tecnicas de estimulacion electrica de grupos musculares, empleadas principalmente en el ambito deportivo y sanitario. Mas concretamente, la invencion se refiere a un sistema de electroestimulacion integrable en prendas de vestir, accesorios deportivos y electromedicos de aplicacion preferente a conjuntos de deportistas para la realization de actividades de electroestimulacion deportiva en grupo, donde dicha electroestimulacion se controla de forma centralizada e inalambrica. Igualmente podra ser utilizado en entornos sanitarios para el trabajo de recuperation muscular.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
La electroestimulacion muscular (EEM) o estimulacion neuromuscular electrica (ENE) es la forma de realizar ejercicio flsico-muscular usando impulsos electricos. Para la generation de dichos impulsos, se utilizan dispositivos que se aplican, mediante electrodos, sobre la piel proxima a los musculos que se desea estimular. Los impulsos imitan, asl, el potencial electrico de action proveniente del sistema nervioso central, causando la contraction muscular.
En la actualidad, son conocidas diversas tecnicas y sistemas de electroestimulacion muscular de cuerpo completo, que estan fundamentalmente orientados a la practica de actividades deportivas y a la mejora de la condition flsica, o "fitness”. Igualmente, existen tambien diversas aplicaciones medicas de la electroestimulacion, fundamentalmente en el ambito de la fisioterapia, recuperacion muscular y neuronal, y tratamiento del dolor.
A traves de numerosos estudios medicos, tecnicos y bio-deportivos, se ha constatado que la electroestimulacion posee, entre otras, las siguientes ventajas:
- Proporciona un mayor y mas rapido aumento del tono muscular localizado (gluteos, abdominales, muslos, etc.) que otros sistemas de entrenamiento.
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- Permite obtener un mayor volumen muscular que el obtenido con entrenamientos basados en sobrecargas.
- Contribuye a obtener un mayor aumento de fuerza explosiva que el obtenido unicamente con entrenamientos voluntarios.
- Constituye un medio de aplicacion efectivo de masajes terapeuticos, idoneo para la recuperacion de lesiones (piernas pesadas, contracturas, etc.).
- Permite regenerar y oxigenar los tejidos de forma mas efectiva que mediante otros tipos de entrenamiento.
- Contribuye a la desaparicion o reduccion del dolor (cervicalgias, lumbalgias, epicondilitis, etc.).
- Favorece el aumento de la resistencia local por transformation de fibras intermedias en lentas.
- Ayuda a disminuir la aparicion de lesiones y de fatiga en deportistas.
- Reduce sustancialmente los tiempos de entrenamiento por su efectividad mejorada frente a otras tecnicas.
En los ultimos anos se ha popularizado el uso general de estas tecnicas, gracias al lanzamiento comercial de diversos equipos capaces de estimular simultaneamente diferentes grupos musculares. Dichos equipos estan basados en trajes deportivos que incorporan una serie de electrodos aplicados a cada uno de los grupos musculares, donde dichos trajes se conectan a una consola operada por el usuario, y donde este elige que grupos musculares trabajar y con que intensidad en cada momento. Este tipo de electroestimulacion orientada preferentemente a grupos de actividad flsica no es unicamente pasiva, sino que el sujeto, a la vez que es electroestimulado, realiza una serie de ejercicios en el lugar de la actividad. De ese modo, los impulsos electricos aplicados potencian la actividad realizada por el individuo, consiguiendose mejores resultados en menor tiempo.
Las tecnologlas conocidas en este ambito, hasta ahora, se basan en una consola central manejada por un operador o entrenador, una conexion principal que une al usuario con dicha consola y el propio traje que lleva el usuario. Ejemplos de este tipo de tecnologlas son los productos de entrenamiento comercializados por las empresas Xbody o Miha Bodytech.
Si bien los citados productos proporcionan diferentes formulas de aplicacion de electroestimulacion a actividades deportivas, todos ellos presentan, aun, problemas
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tecnicos que limitan el aprovechamiento y rendimiento de las actividades realizadas por los usuarios o por sus entrenadores. Dichos problemas tecnicos son, esencialmente, los siguientes:
- Los sistemas conocidos dependen de una consola central conectada por cable al usuario, lo que limita severamente la libertad de movimiento del mismo (tlpicamente, restringida a un radio de 1,5 m aproximadamente) y la versatilidad de dichos sistemas, siendo de diflcil transporte y de baja adaptation a diferentes modalidades deportivas.
- Presentan ausencia de autonomla, lo que no permite su aplicacion generalizada a practicas deportivas al aire libre, o "outdoor”.
- Dada su configuration y dependencia de una consola central, El operario o entrenador solo puede controlar la actividad (y, por tanto, el entrenamiento) de un usuario a la vez.
- Los sistemas conocidos presentan una limitation en cuanto a los grupos musculares (canales) que son capaces de estimular, no excediendo de diez de dichos grupos.
La presente invention esta destinada a resolver los problemas tecnicos enumerados, mediante un novedoso sistema de electroestimulacion apto para su aplicacion a grupos de deportistas, operado mediante medios inalambricos.
DESCRIPCION BREVE DE LA INVENCION
Un objeto de la presente invencion es, pues, proporcionar tecnologlas de aplicacion de electroestimulacion deportiva y sanitaria que permitan su uso en una pluralidad de usuarios de forma simultanea, por medios inalambricos operables de forma remota por parte de dichos usuarios, o por un profesional que controle sus actividades de forma centralizada.
El citado objeto de la invencion se realiza, preferentemente, mediante un sistema de electroestimulacion apto para su aplicacion a grupos de usuarios, que ventajosamente comprende:
- al menos un dispositivo de electroestimulacion, equipado con un circuito electronico para la generation de corrientes de electroestimulacion a los usuarios del sistema y, adicionalmente, un modulo de transmision inalambrica de datos, configurado para recibir y enviar information a uno o mas medios remotos;
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- al menos un traje de electroestimulacion equipable por el usuario y apto para el alojamiento del dispositivo de electroestimulacion, equipado con una pluralidad de pares de electrodos para la aplicacion de las corrientes de electroestimulacion a una pluralidad de grupos musculares de los usuarios;
- uno o mas cables de conexion entre el dispositivo de electroestimulacion y el traje de electroestimulacion; y
- un dispositivo de control remoto multi-usuario, que comprende medios de
conectividad inalambrica para intercambiar information con el dispositivo de
electroestimulacion, y donde dicho dispositivo de control remoto esta configurado con una o mas aplicaciones software para el control, de forma centralizada, de la generation de senales electricas por parte del dispositivo de electroestimulacion, y para la regulation de dichas senales en su aplicacion a los usuarios del sistema.
En una realization preferente de la invention, las corrientes de electroestimulacion generadas por el sistema son impulsos de onda cuadrangulares bifasicos, con una frecuencia comprendida preferentemente entre 5 y 120 Hz y una intensidad maxima de 130 mA por canal a 1600 Q.
En otra realizacion preferente de la invencion, las corrientes de electroestimulacion son regulables, por medio del intercambio de informacion entre el dispositivo de
electroestimulacion y el dispositivo de control remoto multi-usuario, en uno o mas de los siguientes parametros: frecuencia, amplitud, rampa de entrada y de salida del impulso, cronaxia y/o reobase.
En otra realizacion preferente de la invencion, el modulo de transmision y/o el dispositivo de control remoto multi-usuario comprenden medios de comunicacion inalambrica a traves de una o mas de las siguientes tecnologlas: bluetooth, internet via Wi-Fi, redes de comunicacion movil, GPS.
En otra realizacion preferente de la invencion, el dispositivo de electroestimulacion comprende una o mas baterlas recargables.
En otra realizacion preferente de la invencion, el traje de electroestimulacion comprende un traje completo equipable por el usuario y/u otra prenda equipable seleccionada entre las siguientes: camiseta, pantalon, arnes, cinturon, pulsera o banda elastica.
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En otra realization preferente de la invention, los pares de electrodos estan dispuestos en el traje de electroestimulacion proximos a uno o mas de los siguientes grupos musculares: trapecio, espalda, dorsal, lumbar, gluteo, cuadriceps, isquio, abdominal, pectoral, biceps, triceps.
En otra realization preferente de la invention, los electrodos estan fabricados con uno o mas tejidos hechos a base de uno o mas materiales conductores.
En otra realization preferente de la invention, los electrodos estan unidos a una pieza de conexion conductora, siendo dicha pieza un corchete metalico, union de tipo "snap” o similar, para conectar dichos electrodos al dispositivo de electroestimulacion, por medio de los cables de conexion.
En otra realization preferente de la invention, el dispositivo de control remoto multi-usuario comprende un terminal movil de tipo Tablet, ordenador portatil y/o un telefono inteligente.
En otra realization preferente de la invention, las aplicaciones software configuradas en el dispositivo de control remoto comprenden una o mas interfaces graficas interactivas para la monitorizacion y configuration de senales de electroestimulacion para grupos de dos o mas usuarios de forma simultanea, asl como de diferentes grupos musculares de dichos usuarios.
Como se detallara a continuation, las principales ventajas de la invention respecto a los dispositivos del estado de la tecnica son, principalmente:
- El sistema se basa en una conexion inalambrica con el dispositivo de control, capaz de conectarse a cualquier traje, prenda o dispositivo de electroestimulacion utilizado, sin limitarse exclusivamente a una configuration especlfica.
- El dispositivo de control es configurable por parte del profesional o entrenador para su aplicacion a los usuarios, permitiendo controlar simultaneamente la actividad de grupos gran tamano. Con ello, ademas de entrenamientos personalizados individuales, el entrenador puede tambien desarrollar clases y actividades grupales.
- Al ser inalambrico, el dispositivo de control no necesita encontrarse en las proximidades de los usuarios del sistema, permitiendo asl desarrollar cualquier tipo de entrenamiento presencial o remoto, en cualquier recinto cerrado o al aire libre, sin ningun tipo de restriccion.
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- El sistema amplla las capacidades de electroestimulacion de las tecnologlas conocidas, siendo capaz de controlar hasta doce grupos musculares de manera independiente.
- Los medios de generation de electroestimulacion del sistema permiten configurar el tipo de onda adecuada a cada actividad, gracias a un programa personalizado donde el entrenador puede configurar un entrenamiento a medida, modificando parametros tales como tiempo total de entrenamiento, intervalos de carga y de descanso, frecuencia del impulso y amplitud de onda, rampa de entrada y de salida del impulso, cronaxia, reobase etc.
DESCRIPCION DE LAS FIGURAS
La Figura 1 muestra un esquema del sistema de la invention, segun una realization preferente de la misma, donde se muestran sus principales elementos.
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION
Se expone, a continuation, una description detallada de la invencion referida a la realizacion preferente mostrada en la Figura 1, que se aporta con fines ilustrativos, pero no limitativos, de la invencion reivindicada.
Tal y como se muestra en la figura que acompana al presente documento, el sistema de electroestimulacion de la invencion comprende, preferentemente, los siguientes elementos:
a) Dispositivo (1) de electroestimulacion:
Dispositivo (1) portatil de pequenas dimensiones (tlpicamente, del tamano de un telefono movil) que incorpora en su interior un circuito electronico (2) para generar las corrientes de electroestimulacion al usuario. Dichas corrientes se generan con cualquier forma, preferentemente, en forma de ondas cuadrangulares bifasicas, con una frecuencia comprendida entre 5 y 120 Hz y una intensidad maxima preferente de 130 mA por canal a 1600 Q, permitiendo el dispositivo (1) regular la aplicacion de dichas ondas por medio del control de su frecuencia, amplitud, rampa de entrada y de salida del impulso, cronaxia y/o reobase.
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El dispositivo (1) de electroestimulacion posee, adicionalmente, un modulo (3) de transmision inalambrica de datos, configurado para recibir y enviar information a uno o mas medios remotos. Dicho modulo (3) de transmision comprende, preferentemente, tecnologla de transmision inalambrica estandar, por ejemplo a traves de bluetooth. Otras opciones de conexion y transmision, por ejemplo a traves de internet via Wi-Fi, redes de comunicacion movil, GPS, etc. son tambien incorporables.
La logica de comunicaciones entre el modulo (3) de transmision y el circuito (2) generador de corrientes se implementa, preferentemente, a traves de medios software y/o firmware contenidos en el dispositivo (1) de electroestimulacion, estando por ejemplo alojados en una memoria de tipo ROM.
Para dotar de autonomla al dispositivo (1) de electroestimulacion, este cuenta con una o mas baterlas (4), siendo preferentemente baterlas recargables, por ejemplo de Ni-MH de 2000 mAh.
b) Traje (5) de electroestimulacion:
Dicho traje (5) puede referirse genericamente a un traje (5) completo equipable por el usuario o, en otras realizaciones de la invention, a otro tipo de prendas equipables tales como una camiseta, pantalon, arnes, cinturon, pulsera, banda o similar. El traje (5) de electroestimulacion esta equipado con una pluralidad de pares de electrodos (6) distribuidos segun su aplicacion a diferentes grupos musculares, tales como trapecio, espalda, dorsal, lumbar, gluteo, cuadriceps, isquio, abdominal, pectoral, biceps, triceps, etc. En una realization preferente de la invencion, los electrodos (6) estan fabricados con tela conductiva de hilo de cobre u otro material conductor.
Preferentemente, el traje (5) de electroestimulacion esta fabricado como un textil (por ejemplo, elaborado con fibra o materiales elasticos para una mejor adaptation al cuerpo del usuario) en el cual se alojan los electrodos (6), fijandose por ejemplo mediante cosido. Mas preferentemente, los electrodos (6) estan unidos a una pieza de conexion conductora (no mostrada en la Figura 1), siendo dicha pieza por ejemplo un corchete metalico, union de tipo "snap” o similar, que sirve para conectar dichos electrodos (6) al dispositivo (1) de electroestimulacion, por medio de uno o mas cables (7) de conexion (ver a continuation).
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Cada par de electrodos (6), al recibir senales de estimulacion, irradia electricidad a un grupo muscular de aplicacion (trapecio, dorsal, espalda, lumbar, abdominal, cuadriceps, triceps, etc.). En este sentido, dichos electrodos (6) estaran preferentemente configurados para aplicarse al maximo numero de grupos musculares posible (por ejemplo doce grupos en un traje (5) de electroestimulacion completo).
Para completar un traje (5) con grupos musculares adicionales, se pueden usar elementos complementarios tales como bandas elasticas que se fijan en las piernas, brazos o gemelos por medio de corchetes, velcro o elementos similares.
c) Cables (7) de conexion al traje (5) de electroestimulacion:
Como se ha mencionado, los cables (7) de conexion se conectan al dispositivo (1) de electroestimulacion e, internamente, cuentan con una serie de pares de latiguillos que estan, asimismo, conectados a cada uno de los electrodos (6) que se encuentran en el traje (5) equipable por el usuario. De este modo, las senales electricas de estimulacion generadas por el dispositivo (1) de electroestimulacion son transportadas hasta sus diferentes puntos de aplicacion muscular en el traje (5), sobre sus electrodos (6) correspondientes.
Los cables (7) utilizados en el sistema de la invention pueden configurarse para su adaptation a cualquier tecnologla de trajes (5) o electrodos (6) existente, de forma que dicho sistema resulte compatible con diferentes soluciones tecnicas o comerciales para la aplicacion de electroestimulacion deportiva al usuario. Esta compatibilidad se consigue bien mediante el uso de cables adaptados al efecto, o bien mediante la configuration del dispositivo (1) de electroestimulacion a traves de sus elementos hardware, software o firmware.
d) Dispositivo (8) de control remoto multi-usuario:
Dicho dispositivo (8) comprende, preferentemente, un terminal movil de tipo Tablet, ordenador portatil, telefono inteligente o similar, que posea conectividad inalambrica (por ejemplo, a traves de bluetooth, Wi-Fi, red de comunicacion movil, GPS, etc.) y estando configurado para intercambiar information con el dispositivo (1) de electroestimulacion.
El dispositivo (8) de control remoto esta preferentemente configurado con una o mas aplicaciones software para el control de la generacion de senales electricas por parte del dispositivo (1) de electroestimulacion. Para tal fin, ambos dispositivos (1, 8) implementaran los protocolos y de comunicacion necesarios para el intercambio de datos acerca de las 5 ondas cuadrangulares bifasicas generadas. A partir del control remoto de dicho tipo de ondas, el operario o entrenador, a traves de su interaccion de las aplicaciones software, puede controlar los diferentes parametros anteriormente mencionados de las senales electricas, dependiendo del objetivo que se plantee con los usuarios para cada sesion de uso o entrenamiento.
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Asimismo, las aplicaciones software configuradas en el dispositivo (8) de control permiten la monitorizacion y configuration de senales de electroestimulacion para grupos de dos o mas usuarios de forma simultanea, asl como de diferentes grupos musculares de dichos usuarios. Para tal fin, las aplicaciones software pueden incluir diferentes interfaces graficas
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Claims (13)

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    REIVINDICACIONES
    1. - Sistema de electroestimulacion apto para su aplicacion a grupos de usuarios caracterizado por que comprende:
    - al menos un dispositivo (1) de electroestimulacion, equipado con un circuito electronico (2) para la generation de corrientes de electroestimulacion regulables a los usuarios del sistema y, adicionalmente, y con un modulo (3) de transmision inalambrica de datos, configurado para recibir y enviar information a uno o mas medios remotos;
    - al menos un traje (5) de electroestimulacion equipable por los usuarios y apto para el alojamiento del dispositivo (1) de electroestimulacion, equipado con una pluralidad de pares de electrodos (6) para la aplicacion de las corrientes de electroestimulacion a una pluralidad de grupos musculares de cada usuario;
    - uno o mas cables (7) de conexion entre el dispositivo (1) de electroestimulacion y el traje (5) de electroestimulacion; y
    - un dispositivo (8) de control remoto multi-usuario, que comprende medios de conectividad inalambrica para intercambiar informacion con el dispositivo (1) de electroestimulacion, y donde dicho dispositivo (8) de control remoto esta configurado con una o mas aplicaciones software para el control, de forma centralizada, de la generacion de senales electricas por parte del dispositivo (1) de electroestimulacion, y para la regulation de dichas senales en su aplicacion a los usuarios del sistema.
  2. 2. - Sistema segun la revindication anterior, donde las corrientes de electroestimulacion son impulsos de onda cuadrangulares bifasicos, con una frecuencia comprendida entre 5 y 120 Hz y una intensidad maxima de 130 mA por canal a 1600 Q.
  3. 3. - Sistema segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde las corrientes de electroestimulacion son regulables, por medio del intercambio de informacion entre en el dispositivo (1) de electroestimulacion y el dispositivo (8) de control remoto multi-usuario, en uno o mas de los siguientes parametros: frecuencia, amplitud, rampa de entrada y de salida del impulso, cronaxia y/o reobase.
  4. 4. - Sistema segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el modulo (3) de transmision y/o el dispositivo (8) de control remoto multi-usuario comprenden medios de comunicacion inalambrica a traves de una o mas de las siguientes tecnologlas: bluetooth, internet via Wi-Fi, redes de comunicacion movil, GPS.
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  5. 5. - Sistema segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el dispositivo (1) de electroestimulacion comprende una o mas baterlas (4) recargables.
  6. 6. - Sistema segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde las baterlas recargables son de tipo Ni-MH, de 2000 mAh.
  7. 7. - Sistema segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el traje (5) de electroestimulacion comprende un traje (5) completo equipable por el usuario y/u otra prenda equipable seleccionada entre las siguientes: camiseta, pantalon, arnes, cinturon, pulsera o banda.
  8. 8. - Sistema segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde los pares de electrodos (6) estan dispuestos en el traje (5) de electroestimulacion proximos a uno o mas de los siguientes grupos musculares: trapecio, espalda, dorsal, lumbar, gluteo, cuadriceps, isquio, abdominal, pectoral, biceps, triceps.
  9. 9. - Sistema segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde los electrodos (6) estan fabricados con uno o mas tejidos hechos a base de uno o mas materiales conductores.
  10. 10. - Sistema segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde los electrodos (6) estan unidos a una pieza de conexion conductora, siendo dicha pieza un corchete metalico o union de tipo "snap”, para conectar dichos electrodos (6) al dispositivo (1) de electroestimulacion, por medio de los cables (7) de conexion.
  11. 11. - Sistema segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el dispositivo (8) de control remoto multi-usuario comprende un terminal movil de tipo Tablet, ordenador portatil y/o un telefono inteligente.
  12. 12. - Sistema segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde las aplicaciones software configuradas en el dispositivo (8) de control remoto comprenden una o mas interfaces graficas interactivas para la monitorizacion y configuration de senales de electroestimulacion para grupos de dos o mas usuarios de forma simultanea, as! como de diferentes grupos musculares de dichos usuarios.
  13. 13.- Sistema segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la logica de comunicaciones entre el modulo (3) de transmision y el circuito (2) generador de corrientes esta implementada a traves de medios software y/o firmware contenidos en el dispositivo de electroestimulacion (1).
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