[发明专利]电磁热疗法

说明书

优先权要求

本申请要求Sham等人于2010年7月7日递交的名称为“电磁热疗法”的美国专利申请序列号12/831,779的优先权，所述申请因此通过引用被全文引入到本文中。

背景技术

骨关节炎(Osteoarthritis)，又称为退化性关节疾病，以透明软骨(hyaline cartilage)的逐渐损失为特征，并且在极端的案例中，软骨下骨中形成囊肿并且软骨下骨变形。透明软骨在膝关节的关节表面内形成衬里层，并为所述关节提供缓冲和润滑。在骨关节炎期间，软骨的细胞外基质(extra-cellular matrix)损耗的速率大于其被合成的速率，导致膝关节的关节表面处的软骨的总量的净降低。随着软骨的损坏，呈现诸如疼痛、肿胀、敏感、僵硬甚至肌肉萎缩等症状。软骨细胞(Chondrocyte，负责基质合成和逆转(turnover)的透明软骨的细胞组成部分)也耗尽了，从而导致不能自所述疾病自然地康复。此外，骨关节炎关节中所呈现的细胞释放出分解代谢的细胞因子和酶，所述细胞因子和酶阻止胶原合成。

迄今为止，用于骨关节炎的常规疗法针对的是降低疼痛和关节损害的发展，以便尽量减小致残并尽量提高生活质量。当前对于骨关节炎的应对方法包括诊断疾病、改变患者活动、开消炎药物处方、向膝关节中注射类固醇、以及(作为最后手段的)手术。尽管该方案的确有所助益，但它完全不是对骨关节炎患者的治愈方法。

除常规疗法外，当前还有若干可用于治疗骨关节炎的替代疗法。非侵入性替代疗法领域中的三种先驱包括电刺激、静态磁刺激和电磁刺激。

电刺激，例如经皮电神经刺激(transcutaneous electrical nerve stimulation，TENS)，越过皮肤向局部神经传递温和的电脉冲。在骨关节炎患者中，疼痛脉冲经由较小的皮肤纤维(cutaneous fiber)被传送给脊髓。TENS起到刺激较大的皮肤纤维的作用，较大的皮肤纤维随后经由C类纤维传送更快的脉冲，以抑制自所述较小的纤维的疼痛信号。TENS则如此屏蔽了骨关节炎患者通常所体验到的疼痛。TENS还被认为是鼓励了内源性鸦片剂(人体的天然镇痛剂)的分泌，进一步降低了骨关节炎患者所体验到的疼痛。

静态磁刺激也被显示提供了医疗相关的益处。各种被设计用于在动物中诱发骨关节炎、骨折和滑膜炎(synovitis)的实验已经显示出随磁治疗之后的更快的骨修复、增加的骨密度和减小的关节炎症。磁体被认为能通过减小慢性疼痛神经元的放电速率(firing rate)、改变酶介入的反应的速率、通过影响细胞膜中的钙通道的运作来调制细胞内信令、以及提高血液流动而影响生物过程。以上所述全部可以提供关于骨关节炎的症状的一些益处。

此外，电磁刺激(通过经由线圈发送电流而产生磁场的理疗法方)也可以提供对于骨关节炎的治疗的医疗益处。已经观察到骨上的物理应力引起微小电流(压电电势)的出现，其被认为是将物理应力转导为促进骨形成的信号的机制。具体地，对软骨中的电现象的研究已经显示出在软骨受到机械压迫时出现的、与骨中所述机制相似的机械-电转导机制。在软骨内产生电流被认为刺激了软骨细胞的活性，从而促进了软骨合成。新软骨合成可起到抵抗骨关节炎中所见的退化，并因此减轻骨关节炎的症状的作用。

因此，需要用于治疗骨关节炎的改善的装置和方法。

发明内容

在本文公开的各种实施例中，公开了用于治疗骨关节炎的装置或方法。更具体地，某些实施例涉及用于治疗骨关节炎的便携式可抛弃型脉冲电磁场(PEMF，pulsed electromagnetic field)刺激和热疗法装置及其使用方法。

一种包括多用途护套和两个一次性使用的疗法单元的便携式非侵入性装置被设计为提供用于治疗膝关节骨关节炎的电磁热疗法(EMT²，Electro-Magnetic Thermal Therapy)。EMT²提供经皮脉冲电磁场刺激和热疗法。为本申请的目的，“热疗法”理解为指任何提供用于治疗目的的热敷或冷敷的疗法。EMT²被设计为减轻疼痛并增加移动度，而不用与罹病关节的直接皮肤接触。一次性使用疗法单元在被插入护套时提供热量或冷却以及PEMF刺激，护套提供用于线圈的控制和功率。护套可包括能传递推荐量的疗法的可充电电源和用于传递PEMF刺激的线圈。可以以将疗法对准关节中间和侧面区域的方式将护套紧固到膝关节上。此外，护套可以被设计得美观且舒适，以在日常活动期间佩戴在衣物上/下，由此增加患者的配合意愿。