ITPD20110052A1 - Dispositivo per la generazione di onde d'urto - Google Patents

Description

Descrizione dell’invenzione avente per titolo una “DISPOSITIVO PER LA GENERAZIONE DI ONDE D’URTO†.

Uno dei campi ma, non unico, di applicazione del ritrovato à ̈ quello della generazione di onde d’urto.

Le onde d’urto acustiche sono largamente usate, ma non soltanto, nell’ambito medico e veterinario. Le onde d’urto sono diffusamente usate nell’ambito della litotrissia extracorporea, ovvero nell’eliminazione dei calcoli e nell’ambito della terapia ad onde d’urto.

La litotrissia à ̈ una metodica basata sull’emissione controllata di onde d’urto che colpiscono e frantumano il calcolo. La litotrissia ha reso non invasiva la terapia per l’eliminazione dei calcoli evitando l’intervento chirurgico e inoltre con le tecniche più innovative si può evitare persino l’utilizzo di anestesia o di terapia antalgica durante il trattamento.

La tecnica adottata per la generazione delle onde d’urto può essere elettroidraulica, piezoelettrica o elettromagnetica.

I generatori elettroidraulici sfruttano l'alto voltaggio applicato a due elettrodi, posti a distanza reciproca di un millimetro alPintemo dell'acqua. L'arco voltaico generato provoca l'evaporazione dell'acqua circostante e la conseguente formazione di un'onda

sferica di pressione indotta dalla rapida crescita della bolla di vapore; l'onda d'urto così generata viene riflessa successivamente da un ellissoide nel suo secondo fuoco dove viene posto il fuoco. La collimazione à ̈ ottenuta con l’ausilio di strumenti ecografìci o radiografici che consentono di individuare il calcolo e quindi di posizionare il fuoco in modo da sovrapporsi perfettamente al calcolo.

I litotritori piezoelettrici generano un’onda d’urto ultrasonica sfruttando le proprietà piezoelettriche di alcuni materiali.

I litotritori piezoelettrici, hanno necessità di interporre un’interfaccia d’acqua tra il generatore di onde d’urto ed il corpo del paziente, sono stati studiati in modo tale che la superficie corporea a contatto con l’acqua sia limitata (ESWL bagnata) o addirittura assente (ESWL asciutta) per interposizione di una membrana che avvolge il generatore di onde d’urto.

L’effetto piezoelettrico di un cristallo si ottiene quando in risposta ad una deformazione meccanica dello stesso corrisponde un addensamento di carice di segno opposto che si posizionano sulle facce opposte. Il cristallo, così, si comporta come un condensatore al quale à ̈ stata applicata una differenza di potenziale. Viene quindi generata una corrente elettrica, detta corrente piezoelettrica, tra le facce opposte del cristallo. Al contrario, quando si applica una differenza di potenziale al cristallo, esso si espande o si contrae provocando una vibrazione anche violenta. L’espansione volumetrica à ̈ facilmente pilotabile ed à ̈ strettamente dipendente dalla stimolazione elettrica.

La vibrazione contemporanea di centinaia di elementi piezoceramici disposti su una superficie concava, o su strati concentrici, genera un’onda d’urto di potenza dipendente dalla curvatura della superficie e dal numero di elementi impiegati.

Grazie all’estrema modularità dell’impulso ottenibile, alcuni litotritori piezoelettrici possono anche variare la dimensione focale permettendo di selezionare volumi efficaci

più adatti alla patologia in trattamento.

Altro vasto campo di applicazione à ̈ quello della terapia ad onde d’urto.

I principi di funzionamento sono analoghi a quelli per i macchinari per la litotrissia mentre le indicazioni terapeutiche sono:

• Pseudoartrosi / mancato consolidamento

• Tendinite calcarea della spalla;

• Tendinopatie inserzionali croniche;

• Fascite plantare (con o senza spina calcaneale);

• Osteonecrosi;

• Distrofie ossee simpaticoriflesse;

• Medicina estetica e dermatologia

Il ritrovato in oggetto à ̈ un “DISPOSITIVO PER LA GENERAZIONE DI ONDE D’URTO†e trova impiego nel settore tecnologico fitness, estetico, medico, veterinario, elettromedicale e riabilitativo. Il sistema può essere utilizzato anche ma non unicamente nella generazione di onde d’urto.

Il ritrovato utilizza un sistema innovativo nella generazione, nella concentrazione e inoltre comprende un sistema innovativo costituito da un insieme di dischi, che chiamiamo lenti, intercambiabili atte alla generazione di onde focalizzate o di onde non focalizzate di pressione. Tali innovazioni comportano un consistente miglioramento nell’ utilizzo che si ripercuote sia sull’operatore sia sull’individuo soggetto a

trattamento.

• Il sistema di generazione innovativo permette un erogazione controllata dell’onda di pressione nella durata e nell’intensità, ciò comporta eliminazione del dolore che il trattamento con altre attrezzature può causare.

• Il sistema di concentrazione innovativo consente di utilizzare il ritrovato sia per l’uso focalizzato sia per l’uso non focalizzato. Il sistema comprende infatti un insieme di lenti intercambiabili sia per l’uso focalizzato che per l’uso non focalizzato.

• Il sistema di concentrazione consente di variare la profondità e le dimensioni della zona in cui l’onda viene concentrata cambiando le lenti.

• Il sistema produce meno rumore quindi crea meno disagio nell’operatore e nell’individuo soggetto a trattamento.

La combinazione dell’innovazione nella generazione e della concentrazione consente un utilizzo più flessibile ed ergonomico dello strumento poiché l’ingombro della strumentazione à ̈ molto minore di quella di altri prodotti esistenti.

• Il ritrovato può essere usato in maniera non assistita (unattended) mediante della fasce. • Il ritrovato può essere usato in due o più punti differenti contemporaneamente.

FIG 1

Il sistema risulta essere composto dagli elementi visibili in figura 1 , in particolare à ̈ presente un avvolgimento (1 ) che ha la funzione di produrre un intenso campo

magnetico quando attraversato dalla corrente. L’induttore ha la peculiarità di avere una bassa induttanza ciò perché à ̈ necessario raggiungere elevati gradienti temporali di campo, in particolare tale induttore può avere valori compresi tra luH (micro Henry) e 10mH(milli Henry). Il campo magnetico prodotto induce sul disco (2a 2b) una corrente uguale ed opposta (legge di lenz) che e’ essa stessa sede di un secondo campo magnetico opposto a quello che ha generato l’induttore (1). Tale fenomeno produce una spinta in avanti del disco che il ritrovato utilizza per produrre l’onda di pressione, l’escursione e’ da alcuni decimi di millimetro ad alcune decine di millimetri. L’energia elettrica per alimentare il solenoide e’ immagazzinata dal condensatore (4), essa à ̈ molto elevata va da 2J a 800J.

Il ritrovato comprende un insieme di dischi intercambiabili sagomati il cui materiale costitutivo ha caratteristiche di elevata resistività elettrica, tipicamente inferiore a 0.6 Ohm*m e scarsa interazione magnetica tipicamente con permeabilità magnetica

relativa inferiore a 500.

FIG 2

Il sistema adotta un sistema innovativo per la concentrazione delle onde di pressione.

Il sistema à ̈ munito di un insieme di dischi la cui interfaccia (2b) à ̈ sagomata in modo da focalizzare l'onda di pressione a diverse distanze. La distanza di tale punto dalla superficie (2b) dipende dalla geometria dell'oggetto. La superficie dei dischi à ̈ costituita da porzioni di superfici dette generatrici. Le superfici generatrici possono essere superfici sferiche, ellissoidali, paraboliche o qualunque superficie non necessariamente quadrica.

Nel caso esemplificativo ma non esaustivo di superfici generatrici quadriche la lente à ̈ costituita da porzioni di superfici quadriche con il fuoco coincidente come mostrato in fig 2. Tale lente à ̈ quindi capace di concentrare onde di pressione in un intorno che chiameremo centro focale delle sue superfici generatrici. Per ottenere una concentrazione a diverse distanze basta spostare il centro focale delle quadriche generatrici. Tale ragionamento può essere esteso ad altre superfici o unione di altre superfici. Ogni superficie generatrice può essere unione di superfici di tipi differenti anche piane.

Il sistema à ̈ inoltre dotato di lenti non focalizzanti sagomate come segue:

FIG 3 FIG 4

Claims (3)

1. Rivendicazioni 1. Dispositivo per la generazione di onde d’urto in genere, finalizzato ai trattamenti, terapeutici, o estetici che trova impiego nel settore tecnologico fitness, estetico, medico, veterinario, elettromedicale e riabilitativo caratterizzato dal fatto di comprendere le seguenti parti: - Un condensatore (4) capace di immagazzinare una energia elettrica elevata. - Un avvolgimento, induttore (1) a bassa induttanza da luH (micro Henry) a lOmH (milli Henry) - Un insieme di dischi (2a 2b) atti alla concentrazione dell'onda di pressione. Tali dischi intercambiabili sono atti alla concentrazione dell'onda di pressione a differenti profondità. Il materiale costitutivo dei dischi ha inoltre caratteristiche elevata resistività inferiore a 0.6 Ohm*m con permeabilità magnetica relativa inferiore a 500.
2. 2 Dispositivo per la generazione di onde di pressione in genere, come nella rivendicazione 1 , caratterizzato dall'utilizzo di un campo magnetico con elevato gradiente, generato da un solenoide a bassa induttanza per l'accelerazione di un disco opportunamente modellato in modo da ottenere un onda di pressione focalizzata o non focalizzata.
3. 3 Dispositivo per la generazione di onde di pressione in genere, comprendente gli elementi della rivendicazione 1 e 2, caratterizzato dall'utilizzo di dischi per la concentrazione e la propagazione delle onde di pressione, sagomati nel modo seguente: La superficie dei dischi à ̈ costituita da porzioni di superfici dette generatrici. Le superfici generatrici possono essere superfici sferiche, ellissoidali, paraboliche o qualunque superficie non necessariamente quadrica. Nel caso esemplificativo ma non esaustivo di superfici generatrici quadriche la lente à ̈ costituita da porzioni di superfici quadriche con il fuoco coincidente come mostrato in fig 2 oppure appartenente ad un intorno del fuoco di 4 cm di diametro. Tale intorno lo chiamiamo centro focale. Tale ragionamento può essere esteso ad altre superfici o unione di altre superfici. Ogni superficie generatrice può essere unione di superfici di tipi differenti anche piane. 5. Dispositivo per la generazione di onde di pressione in genere, comprendente gli elementi della rivendicazione 1 e 2, caratterizzato dall'utilizzo di dischi come nella rivendicazione 3 e che consenta una concentrazione a diverse distanze o profondità cambiando disco e scegliendo il disco che abbia il centro focale alla distanza desiderata. 6. Dispositivo per la generazione di onde di pressione in genere, comprendente gli elementi della rivendicazione 1 e2, munito di lenti intercambiabili non focalizzanti con superficie piana come nelle fig 3 o concava come in fig 4.