Система подачи энергии для двойного воздействия

Изобретение относится к медицинской технике. Система двойного воздействия включает в себя каркас, имеющий гнездо и средство для соединения каркаса с желаемой областью обработки на теле пользователя; длительно работающую энергетическую подсистему, соединенную с каркасом, расположенную и выполненную с возможностью подачи энергии к желаемой области обработки на теле пользователя; и сменную термическую подсистему, расположенную и выполненную с возможностью съемного размещения в гнезде каркаса, расположенную и выполненную с возможностью подачи тепловой энергии. 13 з.п. ф-лы, 36 ил.

 

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение по существу относится к системе, в которой используется фототерапия для лечения скелетно-мышечной боли, уменьшения отечности и воспаления и стимулирования заживления тканей, в особенности мягких тканей, таких как мышцы, сухожилия и связки. Более конкретно, изобретение относится к системе с длительно работающей энергетической подсистемой, сменной термической подсистемой и средством для соединения длительно работающей энергетической подсистемы и сменной термической подсистемы с желаемой областью обработки на теле пользователя.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Было показано, что свет, подаваемый к телу, вызывает широкий спектр терапевтических эффектов. В частности, свет можно использовать в качестве терапевтического средства при различных расстройствах. Например, для лечения скелетно-мышечной боли применяют устройства для фототерапии.

Примеры излучателей света, используемых в фототерапии, могут включать в себя лазеры и светоизлучающие диоды (светодиоды, СИД). СИД часто являются предпочтительными благодаря возможности освещать более большую площадь, чем лазер. Свет, излучаемый СИД, может уменьшать морщины и огрубление кожи путем увеличения синтеза коллагена и эластина и уменьшения пигментации кожи человека. Кроме того, излучаемый свет может защищать от последующего светового повреждения, предотвращать гиперпигментацию после воспаления и уменьшать образование рубцов во время заживления. Кроме этого, освещение синими, красными или инфракрасными СИД может вызывать образование и высвобождение оксида азота, что впоследствии может приводить к обезболиванию.

Фототерапию часто проводят в кабинете врача в световых камерах, которые подают свет на всю поверхность тела. Доза доставленного света зависит от времени, в течение которого пациент подвергается воздействию света, и интенсивности света. Свет подается на все тело, даже если область, требующая обработки, является лишь частью общей площади поверхности тела. При получении такого режима фототерапии пациент должен одевать средства защиты глаз, чтобы предотвратить воздействие света на глаза. Если пациент подвергается большему воздействию света, чем предполагалось, на значительной части тела возможен ущерб для клеток и/или ожоги, приводящие к значительному дискомфорту и даже медицинскому вмешательству. Таким образом, от специалиста в данной области, как правило, требуется такая подача света, чтобы пациент получал правильную дозу излучения, и чтобы чувствительные области, такие как глаза, не подвергались воздействию света.

Для домашнего использования разработаны устройства с фокусированным светом. Фокусированный свет решает проблему воздействия света на области, которые не нуждаются в терапии, потому что пользователь направляет свет на область, для которой необходима терапия. Недостатком некоторых известных терапевтических устройств является то, что пользователю неудобно удерживать устройство в определенном положении в течение продолжительного периода времени. Это в особенности относится к ситуации, когда область, подлежащая обработке, труднодоступна, например спина или ступни пользователя. В связи с этим было бы желательно создать устройство, которое было бы более удобным для сохранения нужного положения в течение продолжительного периода времени, без необходимости для пользователя его удерживать.

Как правило, устройство для фототерапии включает в себя жесткий корпус, имеющий аппликаторный конец. Аппликаторный конец связан с корпусом как одно целое, образуя, таким образом, единый модуль. Светодиоды (СИД) расположены в корпусе таким образом, что они испускают свет из аппликаторного конца устройства. Корпус по существу также содержит аккумуляторную батарею и процессор для управления частотой и продолжительностью подачи света. В зависимости от электронных особенностей устройства, в корпусе могут быть предусмотрены другие электрические компоненты.

Для эксплуатации такого известного терапевтического устройства пользователь захватывает жесткий корпус устройства и размещает аппликаторный конец устройства на области, подлежащей обработке. Затем на СИД подается энергия, что приводит к излучению света на аппликаторном конце устройства. Для эффективной обработки излучение должно подаваться в течение определенного периода времени. Для этого пользователь должен удерживать устройство на месте. В зависимости от обрабатываемой области и корректируемой проблемы, длительность обработки может варьировать от нескольких минут до нескольких часов.

Еще одним недостатком известных устройств является то, что в зависимости от обрабатываемой области, после прикрепления устройства пользователь больше не может видеть контрольный дисплей. Например, если пользователь привязывает устройство ремешками на спину, он не может видеть лицевую сторону корпуса и не может отслеживать дисплей. Кроме того, чтобы изменить настройку, пользователю требуется отвязать устройство для доступа к панели управления, а затем повторно привязать его после изменения настройки. Было бы желательно предоставить устройство, которое можно с удобством наложить на обрабатываемую область и при этом предоставить пользователю удобный доступ к панели управления.

Применение тепловой энергии (тепла или холода) также является известным средством для лечения боли, ушибов, неприятных ощущений, вывихов и растяжений. Комбинация световой и тепловой энергии также желательна для лечения боли и стимулирования заживления тканей. Устройства, которые сочетают в себе обе формы энергии, могут лучше обеспечивать облегчение для пользователя. Портативные устройства, которые подают как световую, так и тепловую энергию, имеют проблемы, связанные с мощностью, требуемой для работы обоих источников энергии. Громоздкие батареи или необходимость подключения к электрической розетке уменьшают удобства, желательные в комбинированном устройстве. Таким образом, желательно иметь устройство с долговечным излучателем света и сменным источником тепловой энергии.

При первой помощи широко применяют холодные и горячие пакеты, например пакеты на основе гелей. Для уменьшения отека или для помощи при восстановлении от солнечного удара можно использовать холодные пакеты. Гель внутри гелевых пакетов предназначен для сохранения холода/тепла, чтобы целевую область можно было медленно охлаждать или нагревать во время терапии. Как правило, гелевые упаковки поставляются с гибким упаковочным материалом, чтобы можно было сформовать пакет и нанести его на неровные целевые области обработки, такие как конечности, лицо, суставы и т. п. Часто гелевые пакеты можно использовать многократно, и их можно повторно нагревать, например, в микроволновой печи, или повторно охлаждать в морозильнике. Их недостатком является то, что пользователь может нанести на больной участок перегретую или переохлажденную гелевую упаковку, что потенциально может нанести еще больший вред больному участку.

Подводя итог, существует потребность в улучшенных пригодных для ношения устройствах, обеспечивающих фототерапию и термотерапию, которые удобны, просты в эксплуатации и обеспечивают облегчение скелетно-мышечной боли и других заболеваний (включая повреждение костей, суставов, мышц, сухожилий, связок или нервов), не требуя длительной продолжительности воздействия или посещения кабинета врача.

ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Неожиданно было обнаружено, что можно изготовить экономичную систему двойного воздействия. Один вариант осуществления включает в себя длительно работающую энергетическую подсистему, расположенную и выполненную с возможностью подачи энергии; сменную термическую подсистему, соединенную с длительно работающей энергетической подсистемой, расположенную и выполненную с возможностью подачи тепловой энергии; и средство для соединения длительно работающей энергетической подсистемы и сменной термической подсистемы с желаемой областью обработки на теле пользователя.

В альтернативном варианте осуществления система двойного воздействия включает в себя каркас, имеющий гнездо и средство для соединения каркаса с желаемой областью обработки на теле пользователя; длительно работающую энергетическую подсистему, соединенную с каркасом, расположенную и выполненную с возможностью подачи энергии к желаемой области обработки на теле пользователя; и сменную термическую подсистему, расположенную и выполненную с возможностью съемного размещения в гнезде каркаса, расположенную и выполненную с возможностью подачи тепловой энергии.

В другом альтернативном варианте осуществления система двойного воздействия включает в себя гибкий каркас, содержащий длительно работающую энергетическую подсистему и сменную термическую подсистему. Длительно работающая энергетическая подсистема имеет множество излучателей энергии, расположенных в излучающей области каркаса, имеющей длину и ширину, причем и длина, и ширина излучающей области существенно больше глубины излучающей области. Сменная термическая подсистема имеет термический источник, прикрепленный к гибкому полотну, имеющему адгезивную поверхность, и по меньшей мере одну конструкцию, расположенную и выполненную с возможностью соединения термической подсистемы с каркасом, содержащим длительно работающую энергетическую подсистему, в конфигурацию, в которой термический источник по существу накладывается на излучающую область каркаса.

В другом варианте осуществления термическую подсистему можно использовать в системе для независимой подачи двух различных энергетических воздействий на организм млекопитающего. Термическая подсистема включает в себя термический источник, прикрепленный к гибкому полотну, имеющему адгезивную поверхность, и по меньшей мере одну конструкцию, расположенную и выполненную с возможностью соединения термической подсистемы с каркасом, содержащим длительно работающую энергетическую подсистему.

В другом варианте осуществления способ включает в себя стадии, на которых собирают систему, содержащую длительно работающую энергетическую подсистему и сменную термическую подсистему, активируют сменную термическую подсистему, прикрепляют систему к желаемой области обработки на теле пользователя и активируют длительно работающую энергетическую подсистему. Длительно работающая энергетическая подсистема расположена и выполнена с возможностью подачи энергии, а сменная термическая подсистема расположена и выполнена с возможностью соединения с длительно работающей энергетической подсистемой, расположенной и выполненной с возможностью подачи тепловой энергии. Сменная термическая подсистема подает тепловую энергию к желаемой области обработки в предварительно заданном диапазоне температур в течение по меньшей мере 30 минут, а длительно работающая энергетическая подсистема подает энергию из группы, состоящей из светового электромагнитного излучения невидимого диапазона, видимого светового излучения, электромагнитного поля, микротока, электростимуляции, ионофореза, сонофореза и их комбинаций, независимо от тепловой энергии.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

На ФИГ. 1 представлен вид с пространственным разделением компонентов варианта осуществления системы двойного воздействия настоящего изобретения.

На ФИГ. 2 представлен вид сверху в перспективе варианта осуществления системы двойного воздействия, показанного на ФИГ. 1.

На ФИГ. 3 представлен вид в поперечном сечении вдоль плоскости x-z варианта осуществления, показанного на ФИГ. 2.

На ФИГ. 4 представлен вид снизу в перспективе варианта осуществления, показанного на ФИГ. 1.

На ФИГ. 5 представлен вид с пространственным разделением компонентов варианта осуществления системы двойного воздействия настоящего изобретения.

На ФИГ. 6 представлен вид сверху в перспективе варианта осуществления системы двойного воздействия, показанного на ФИГ. 5.

На ФИГ. 7 представлен вид в поперечном сечении вдоль плоскости x-z варианта осуществления, показанного на ФИГ. 6.

На ФИГ. 8 представлен вид снизу в перспективе варианта осуществления, показанного на ФИГ. 5.

На ФИГ. 9 представлен вид с пространственным разделением компонентов третьего варианта осуществления системы двойного воздействия настоящего изобретения.

На ФИГ. 10 представлен вид сверху в перспективе варианта осуществления системы двойного воздействия, показанного на ФИГ. 9.

На ФИГ. 11 представлен вид в поперечном сечении вдоль плоскости x-z варианта осуществления, показанного на ФИГ. 10.

На ФИГ. 12 представлен вид снизу в перспективе варианта осуществления, показанного на ФИГ. 9.

На ФИГ. 13 представлен вид с пространственным разделением компонентов четвертого варианта осуществления системы двойного воздействия настоящего изобретения.

На ФИГ. 14 представлен вид сверху в перспективе варианта осуществления системы двойного воздействия, показанного на ФИГ. 13.

На ФИГ. 15 представлен вид в поперечном сечении вдоль плоскости x-z варианта осуществления, показанного на ФИГ. 14.

На ФИГ. 16 представлен вид снизу в перспективе варианта осуществления, показанного на ФИГ. 13.

На ФИГ. 17 представлен вид с пространственным разделением компонентов пятого варианта осуществления системы двойного воздействия настоящего изобретения.

На ФИГ. 18 представлен вид сверху в перспективе варианта осуществления системы двойного воздействия, показанного на ФИГ. 17.

На ФИГ. 19 представлен вид в поперечном сечении вдоль плоскости x-z варианта осуществления, показанного на ФИГ. 18.

На ФИГ. 20 представлен вид снизу в перспективе варианта осуществления, показанного на ФИГ. 17.

На ФИГ. 21 представлен вид сверху в перспективе первого варианта осуществления длительно работающей энергетической подсистемы настоящего изобретения.

На ФИГ. 22 представлен вид снизу в перспективе варианта осуществления длительно работающей энергетической подсистемы, показанного на ФИГ. 21.

На ФИГ. 23 представлен вид сверху в перспективе второго варианта осуществления длительно работающей энергетической подсистемы настоящего изобретения.

На ФИГ. 24 представлен вид снизу в перспективе варианта осуществления длительно работающей энергетической подсистемы, показанного на ФИГ. 23.

На ФИГ. 25 представлен вид сверху в перспективе варианта осуществления длительно работающей энергетической подсистемы настоящего изобретения, заключенного в защитный кожух.

На ФИГ. 26 представлен вид снизу в перспективе заключенного в кожух варианта осуществления длительно работающей энергетической подсистемы, показанного на ФИГ. 25.

На ФИГ. 27 представлен вид с пространственным разделением компонентов шестого варианта осуществления системы двойного воздействия настоящего изобретения.

На ФИГ. 28 представлен вид сверху в перспективе варианта осуществления системы двойного воздействия, показанного на ФИГ. 27.

На ФИГ. 29 представлен вид в поперечном сечении вдоль плоскости x-z варианта осуществления, показанного на ФИГ. 28.

На ФИГ. 30 представлен вид снизу варианта осуществления, показанного на ФИГ. 27.

На ФИГ. 31 представлен вид с пространственным разделением компонентов седьмого варианта осуществления системы двойного воздействия настоящего изобретения.

На ФИГ. 32 представлен вид снизу в перспективе компонента пояса или ремешка седьмого варианта осуществления.

На ФИГ. 33 представлен вид сверху в перспективе варианта осуществления системы двойного воздействия, показанного на ФИГ. 31.

На ФИГ. 34 представлен вид сверху в перспективе зажима, используемого в седьмом варианте осуществления.

На ФИГ. 35 представлен вид сверху в перспективе средства крепления пояса к каркасу длительно работающей энергетической подсистемы в седьмом варианте осуществления до зацепления.

На ФИГ. 36 представлен вид сверху в перспективе средства крепления пояса к каркасу длительно работающей энергетической подсистемы в седьмом варианте осуществления после зацепления.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к системе для обеспечения наилучшей обработки области на теле пользователя. Следующее описание представлено, чтобы специалисты в данной области имели возможность осуществить и использовать настоящее изобретение. Возможны различные модификации вариантов осуществления, и специалистам в данной области будут очевидны описанные в настоящем документе общие принципы и признаки. Таким образом, настоящее изобретение не предполагает ограничения представленными вариантами осуществления, но должно охватывать все возможные варианты, согласованные с признаками, описанными в данном документе.

Система двойного воздействия, описанная в настоящем документе, использует длительно работающую энергетическую подсистему, сменную термическую подсистему и средство для соединения длительно работающей энергетической подсистемы и сменной термической подсистемы с желаемой областью обработки на теле пользователя. Энергия от системы двойного воздействия может подаваться в непрерывном или прерывистом, или периодическом (так называемом «импульсном») режиме.

В настоящем описании и формуле изобретения термин «местный» и его варианты означают «относящийся к определенной области или нанесенный на выделенную часть тела». Сюда относятся, без ограничений, кожа, слизистая оболочка и эмаль.

В способе приложения желаемой обработки на область тела пользователя используется система в соответствии с настоящим документом, причем система двойного воздействия соединяется с желаемой областью обработки на теле пользователя, и инициируется цикл обработки.

На ФИГ. 1-4 представлен первый вариант осуществления системы 10 двойного воздействия настоящего изобретения. На ФИГ. 1 представлен вид с пространственным разделением компонентов системы 10 двойного воздействия, содержащей каркас 20 длительно работающей энергетической подсистемы и сменную термическую подсистему 80.

Сменная термическая подсистема 80 имеет первую поверхность 82, вторую поверхность 84 и четыре боковые поверхности 86. В некоторых вариантах осуществления сменная термическая подсистема 80 включает в себя источник тепла, тогда как в других вариантах осуществления сменная термическая подсистема 80 включает в себя источник охлаждения.

Каркас 20 длительно работающей энергетической подсистемы имеет основную часть 30 и концевые язычки 50. Основная часть 30 имеет первый продольный конец 31, второй продольный конец 32, первую поверхность 33, вторую поверхность 34 и гнездо, образованное нижней поверхностью 36 и внутренними боковыми поверхностями 38. Внутри или вблизи второй поверхности 34 основной части 30 расположены множество излучателей 70 энергии. Концевые язычки 50 предпочтительно являются гибкими и расположены на первом продольном конце 31 и втором продольном конце 32. Каждый из концевых язычков 50 имеет первую поверхность 52 и вторую поверхность 54. В некоторых вариантах осуществления каркас 20 длительно работающей энергетической подсистемы является гибким. Каркас 20 длительно работающей энергетической подсистемы может необязательно включать в себя по меньшей мере один компонент, расположенный и выполненный с возможностью передачи данных посредством проводной или беспроводной связи с внешними устройствами, такими как смартфон или другое компьютерное или коммуникационное устройство, подключенное к сети.

Сменная термическая подсистема 80 соединена с каркасом 20 длительно работающей энергетической подсистемы и расположена и выполнена с возможностью передачи тепловой энергии. На ФИГ. 2 и 4 представлены виды в перспективе сверху и снизу, соответственно, системы 10 двойного воздействия в собранном состоянии. На ФИГ. 3 представлен вид в поперечном сечении системы 10 двойного воздействия в плоскости x-z, показанной на ФИГ. 2. В собранном виде, сменная термическая подсистема 80 расположена в гнезде основной части 30 каркаса 20 длительно работающей энергетической подсистемы, так что вторая поверхность 84 сменной термической подсистемы 80 по меньшей мере частично входит в контакт с нижней поверхностью 36 гнезда, и боковые поверхности 86 подсистемы 80 по меньшей мере частично входят в контакт с внутренними боковыми поверхностями 38 гнезда. В некоторых вариантах осуществления сменная термическая подсистема 80 удерживается в гнезде основной части 30 каркаса 20 длительно работающей энергетической подсистемы посредством фрикционной посадки между боковыми поверхностями 86 подсистемы 80 и внутренними боковыми поверхностями 38 гнезда. В других вариантах осуществления для удерживания сменной термической подсистемы 80 в гнезде основной части 30 можно применять адгезив. Адгезив может располагаться на любой или всех из второй поверхности 84 или боковых поверхностях 86 сменной термической подсистемы 80, или нижней поверхности 36 или внутренних боковых поверхностях 38 гнезда. В других примерах осуществления каркас 20 длительно работающей энергетической подсистемы может удерживаться в гнезде основной части 30 защелками, штифтами, шпунтами или с помощью других известных соединительных элементов.

В этом варианте осуществления сменная термическая подсистема 80 имеет форму прямоугольной призмы, а гнездо основной части 30 имеет форму, подходящую к прямоугольной призме.

Как упоминалось, концевые язычки 50 расположены на первом продольном конце 31 и вторым продольном конце 32. Концевые язычки 50 могут быть выполнены заодно, или прикреплены к основной части 30 каркаса 20 длительно работающей энергетической подсистемы. Крепление можно обеспечить с помощью адгезива или приваривания концевых язычков 50 к основной части 30. Кроме того, хотя излучатели 70 энергии показаны расположенными внутри или вблизи второй поверхности 34 основной части 30, излучатели 70 энергии могут быть расположены на поверхности второй поверхности 34 основной части 30. Множество излучателей 70 энергии расположены в излучающей области каркаса, имеющей длину и ширину, причем и длина, и ширина излучающей области существенно больше глубины излучающей области. Хотя на ФИГ. 4 показаны пятнадцать излучателей 70 энергии, число излучателей 70 энергии в каркасе 20 энергетической подсистемы будет зависеть от выбранного типа обработки, интенсивности и от обрабатываемой области. Число излучателей 70 энергии может составлять 1 или 2, или 5, или 10, или 20, или 50, или 100, или более.

Хотя на ФИГ. 1 показана регулярная матрица излучателей 70 энергии, их расположение необязательно должно представлять собой регулярную матрицу. Например, может быть желательно сконцентрировать активные элементы в одних участках каркаса 20 энергетической подсистемы и уменьшить частоту/плотность излучателей 70 энергии в других участках каркаса 20 энергетической подсистемы. Кроме того, излучатели 70 энергии могут быть размещены по всей периферии каркаса 20 энергетической подсистемы, и могут быть соединены с волноводом, который равномерно распределяет энергию по всему каркасу.

К возможным формам поперечного сечения излучателей 70 энергии относятся, без ограничений, квадраты, прямоугольники, треугольники, круги, овалы, изогнутые овалы, звезды, кресты, символы и т. д.

При использовании каркас 20 длительно работающей энергетической подсистемы и сменная термическая подсистема 80, образующие систему 10 двойного воздействия, присоединены к желаемой области обработки на теле пользователя. В этом варианте осуществления адгезив, нанесенный на вторую поверхность 54 концевых язычков 50, служит в качестве средства для прикрепления системы 10 двойного воздействия к желаемой области обработки на теле пользователя. При использовании вторая поверхность 34 основной части 30 входит в контакт с желаемой областью обработки на теле пользователя.

В других вариантах осуществления адгезив также может быть нанесен на вторую поверхность 34 основной части 30. В еще других вариантах осуществления концевые язычки 50 могут отсутствовать, и адгезив, расположенный на второй поверхности 34 основной части 30, может служить в качестве средства прикрепления системы 10 двойного воздействия к желаемой области обработки на теле пользователя.

Необязательно в первом варианте осуществления система 10 двойного воздействия также имеет прокладочную бумагу, размещенную на участках, содержащих адгезив. На практике пользователю сначала нужно разместить сменную термическую подсистему 80 в гнезде основной части 30, удалить прокладочную бумагу, покрывающую участки с адгезивом, и поместить систему 10 двойного воздействия на желаемую область обработки на теле пользователя. В этом варианте осуществления сменная термическая подсистема 80 интегрирована со средством соединения каркаса 20 длительно работающей энергетической подсистемы и сменной термической подсистемы 80 с желаемой областью обработки на теле пользователя. Подробное описание функциональных особенностей каркаса 20 длительно работающей энергетической подсистемы приведено ниже в настоящем документе.

Хотя показана система 10 двойного воздействия, имеющая прямоугольную форму, она может иметь различные размеры и формы, в зависимости от места применения системы. Возможные формы основания системы 10 двойного воздействия включают в себя, без ограничений, квадраты, прямоугольники, треугольники, круги, овалы, изогнутые овалы, звезды, кресты, символы и т. п. Вершины таких форм, при их наличии, могут быть угловыми или изогнутыми для сокращения потенциальных точек подъема/отделения. Площадь области обработки может составлять более чем около 1000 см², около 1000 см² или около 100 см², или около 10 см², или около 1 см², или менее 1 см².

На ФИГ. 5-8 показан второй вариант осуществления системы 100 двойного воздействия настоящего изобретения. На ФИГ. 5 представлен вид с пространственным разделением компонентов системы 100 двойного воздействия, содержащей каркас 120 длительно работающей энергетической подсистемы, сменную термическую подсистему 180 и крышку 160. Сменная термическая подсистема 180 имеет первую поверхность 182, вторую поверхность 184 и четыре боковые поверхности 186, и может представлять собой источник тепла или источник охлаждения.

Каркас 120 длительно работающей энергетической подсистемы имеет основную часть 130 и концевые язычки 150. Основная часть 130 имеет первый продольный конец 131, второй продольный конец 132, первую поверхность 133, вторую поверхность 134 и гнездо, образованное нижней поверхностью 136 и внутренними боковыми поверхностями 138. Внутри или вблизи второй поверхности 134 основной части 130 расположены множество излучателей 170 энергии. Концевые язычки 150 предпочтительно являются гибкими и расположены на первом продольном конце 131 и втором продольном конце 132. Каждый из концевых язычков 150 имеет первую поверхность 152 и вторую поверхность 154. В некоторых вариантах осуществления каркас 120 длительно работающей энергетической подсистемы является гибким. Каркас 120 длительно работающей энергетической подсистемы может необязательно включать в себя по меньшей мере один компонент, расположенный и выполненный с возможностью передачи данных посредством проводной или беспроводной связи с внешними устройствами, такими как смартфон или другое компьютерное или коммуникационное устройство, подключенное к сети.

Крышка 160 имеет первую поверхность 162, вторую поверхность 164 и множество отверстий 166. Хотя крышка 160 показана как отдельная от каркаса 120 энергетической подсистемы, в некоторых вариантах осуществления она может быть прикреплена к основной части 130 штифтами или винтами так, что может поворачиваться между открытым и закрытым положениями относительно гнезда основной части 130. В некоторых вариантах осуществления крышка 160 может быть прикреплена к основной части 130 гибкой петлей (тонкой петлей с изгибом), изготовленной из того же материала, что и две соединяемые детали. Также, хотя в данном варианте осуществления крышка 160 показана со множеством отверстий 166, другие варианты осуществления могут иметь крышки без отверстий. Множество отверстий 166 может обеспечивать проницаемость системы 100 двойного воздействия для воздуха или обеспечивать возможность дыхания кожи.

Сменная термическая подсистема 180 соединена с каркасом 120 длительно работающей энергетической подсистемы и расположена и выполнена с возможностью передачи тепловой энергии. На ФИГ. 6 и 8 представлены виды в перспективе сверху и снизу, соответственно, системы 100 двойного воздействия в собранном состоянии. На ФИГ. 7 представлен вид в поперечном сечении системы 100 двойного воздействия в плоскости x-z, показанной на ФИГ. 6. В собранном виде сменная термическая подсистема 180 расположена в гнезде основной части 130 каркаса 120 длительно работающей энергетической подсистемы, так что первая поверхность 182 сменной термической подсистемы 180 может по меньшей мере частично контактировать со второй поверхностью 164 крышки 160, вторая поверхность 184 сменной термической подсистемы 180 может по меньшей мере частично контактировать с нижней поверхностью 136 гнезда, и боковые поверхности 186 подсистемы 180 могут по меньшей мере частично контактировать с внутренними боковыми поверхностями 138 гнезда.

В этом варианте осуществления сменная термическая подсистема 180 удерживается в гнезде основной части 130 каркаса 120 длительно работающей энергетической подсистемы посредством крышки 160. Крышка 160 может удерживаться в закрытом положении с помощью защелок или любых других известных средств, и удерживать сменную термическую подсистему 180 в гнезде основной части 130. В других вариантах осуществления в дополнение к крышке 160 можно использовать адгезив. Поскольку сменная термическая подсистема 180 удерживается в гнезде основной части 130 при помощи крышки 160, сменная термическая подсистема 180 может быть меньше по объему, чем гнездо основной части 130.

В этом варианте осуществления сменная термическая подсистема 180 имеет форму прямоугольной призмы. В других вариантах осуществления сменная термическая подсистема 180 может иметь другие трехмерные формы.

Концевые язычки 150, расположенные на первом продольном конце 131 и втором продольном конце 132 основной части 130, могут быть выполнены с ней за одно целое, или могут быть присоединены к основной части 130 каркаса 120 длительно работающей энергетической подсистемы. Прикрепление может осуществляться с помощью адгезива или приваривания концевых язычков 150 к основной части 130, если они не выполнены как единое целое с основной частью 130 каркаса 120 длительно работающей энергетической подсистемы. Кроме того, хотя излучатели 170 энергии показаны расположенными внутри или вблизи второй поверхности 134 основной части 130, излучатели 170 энергии могут быть расположены на поверхности второй поверхности 134 основной части 130. Множество излучателей 170 энергии расположены в излучающей области каркаса, имеющей длину и ширину, причем и длина, и ширина излучающей области существенно больше глубины излучающей области.

Хотя на ФИГ. 8 показаны пятнадцать излучателей 170 энергии, расположенных регулярной матрицей, число и расположение излучателей 170 энергии в каркасе 120 энергетической подсистемы будет зависеть от выбранного типа обработки, интенсивности и от обрабатываемой области.

При использовании каркас 120 длительно работающей энергетической подсистемы и сменная термическая подсистема 180, образующие систему 100 двойного воздействия, присоединены к желаемой области обработки на теле пользователя. В этом варианте осуществления адгезив, нанесенный на вторую поверхность 154 концевых язычков 150, служит в качестве средства для прикрепления системы 100 двойного воздействия к желаемой области обработки на теле пользователя. При использовании вторая поверхность 134 основной части 130 входит в контакт с желаемой областью обработки на теле пользователя.

В других вариантах осуществления адгезив также может быть нанесен на вторую поверхность 134 основной части 130. В еще других вариантах осуществления концевые язычки 150 могут отсутствовать, и адгезив, расположенный на второй поверхности 134 основной части 130, может служить в качестве средства прикрепления системы 100 двойного воздействия к желаемой области обработки на теле пользователя.

Хотя это не показано, во втором варианте осуществления система 100 двойного воздействия также может иметь прокладочную бумагу, размещенную на участках, содержащих адгезив. На практике пользователю сначала нужно разместить сменную термическую подсистему 180 в гнезде основной части 130, присоединить крышку 160 к основной части 130, удалить прокладочную бумагу, покрывающую участки с адгезивом, и поместить систему 100 двойного воздействия на желаемую область обработки на теле пользователя. В этом варианте осуществления сменная термическая подсистема 180 интегрирована со средством соединения каркаса 120 длительно работающей энергетической подсистемы и сменной термической подсистемы 180 с желаемой областью обработки на теле пользователя. Подробное описание функциональных особенностей каркаса 120 длительно работающей энергетической подсистемы приведено ниже в настоящем документе.

Как описано выше, система 100 двойного воздействия может иметь различные размеры и формы, в зависимости от места применения системы.

На ФИГ. 9-12 показан третий вариант осуществления системы 200 двойного воздействия настоящего изобретения. На ФИГ. 9 представлен вид с пространственным разделением компонентов системы 200 двойного воздействия, содержащей каркас 220 длительно работающей энергетической подсистемы и сменную термическую подсистему 280. Сменная термическая подсистема 280 имеет первую поверхность 282, вторую поверхность 284 и четыре боковые поверхности 286, и может представлять собой источник тепла или источник охлаждения.

Каркас 220 длительно работающей энергетической подсистемы имеет основную часть 230 и концевые язычки 250. Основная часть 230 имеет первый продольный конец 231, второй продольный конец 232, первую поверхность 233, вторую поверхность 234, множество отверстий 246 и гнездо, образованное нижней поверхностью 236, верхней поверхностью 244 и тремя внутренними боковыми поверхностями 238. Паз 240 заменяет четвертую внутреннюю боковую поверхность. Внутри или вблизи второй поверхности 234 основной части 230 расположены множество излучателей 270 энергии. Концевые язычки 250 предпочтительно являются гибкими и расположены на первом продольном конце 231 и втором продольном конце 232. Каждый из концевых язычков 250 имеет первую поверхность 252 и вторую поверхность 254. В некоторых вариантах осуществления каркас 220 длительно работающей энергетической подсистемы является гибким. Каркас 220 длительно работающей энергетической подсистемы может необязательно включать в себя по меньшей мере один компонент, расположенный и выполненный с возможностью передачи данных посредством проводной или беспроводной связи с внешними устройствами, такими как смартфон или другое компьютерное или коммуникационное устройство, подключенное к сети.

Сменная термическая подсистема 280 соединена с каркасом 220 длительно работающей энергетической подсистемы и расположена и выполнена с возможностью передачи тепловой энергии. На ФИГ. 10 и 12 представлены виды в перспективе сверху и снизу, соответственно, системы 200 двойного воздействия в собранном состоянии. На ФИГ. 11 представлен вид в поперечном сечении системы 200 двойного воздействия в плоскости x-z, показанной на ФИГ. 10. В собранном виде сменная термическая подсистема 280 расположена в гнезде основной части 230 каркаса 220 длительно работающей энергетической подсистемы, так что первая поверхность 282 сменной термической подсистемы 280 может по меньшей мере частично контактировать с верхней поверхностью 244 гнезда, вторая поверхность 284 сменной термической подсистемы 280 может по меньшей мере частично контактировать с нижней поверхностью 236 гнезда и три боковые поверхности 286 подсистемы 280 могут по меньшей мере частично контактировать с тремя внутренними боковыми поверхностями 238.

Сменная термическая подсистема 280 удерживается в гнезде основной части 230 каркаса 220 длительно работающей энергетической подсистемы любым количеством фрикционных посадок. К ним относятся фрикционные посадки между боковыми поверхностями 286 и внутренними боковыми поверхностями 238 гнезда, между первой поверхностью 244 и верхней поверхностью 282, или между второй поверхностью 236 и нижней поверхностью 284 гнезда. В некоторых вариантах осуществления для удерживания сменной термической подсистемы 280 в гнезде основной части 230 можно применять адгезив или другой соединительный элемент.

В этом варианте осуществления сменная термическая подсистема 280 имеет форму прямоугольной призмы. В других вариантах осуществления сменная термическая подсистема 280 может иметь другие трехмерные формы.

Концевые язычки 250, расположенные на первом продольном конце 231 и втором продольном конце 232 основной части 230, могут быть выполнены с ней за одно целое, или могут быть присоединены к основной части 230 каркаса 220 длительно работающей энергетической подсистемы. Прикрепление может осуществляться с помощью адгезива или приваривания концевых язычков 250 к основной части 230, если они не выполнены за одно целое с основной частью 230 каркаса 220 длительно работающей энергетической подсистемы.

Кроме того, хотя излучатели 270 энергии показаны расположенными внутри или вблизи второй поверхности 234 основной части 230, излучатели 270 энергии могут быть расположены на поверхности второй поверхности 234 основной части 230. Показанные в настоящем документе количество, форма и расположение излучателей 270 энергии в каркасе 220 энергетической подсистемы будут зависеть от выбранного типа обработки, интенсивности и обрабатываемой области. Множество излучателей 270 энергии расположены в излучающей области каркаса 220, имеющей длину и ширину, причем и длина, и ширина излучающей области существенно больше глубины излучающей области.

При использовании каркас 220 длительно работающей энергетической подсистемы и сменная термическая подсистема 280, образующие систему 200 двойного воздействия, присоединены к желаемой области обработки на теле пользователя. В этом варианте осуществления адгезив, нанесенный на вторую поверхность 254 концевых язычков 250, служит в качестве средства для прикрепления системы 200 двойного воздействия к желаемой области обработки на теле пользователя. При использовании вторая поверхность 234 основной части 230 входит в контакт с желаемой областью обработки на теле пользователя.

В других вариантах осуществления адгезив также может быть нанесен на вторую поверхность 234 основной части 230. В еще других вариантах осуществления концевые язычки 250 могут отсутствовать, и адгезив, расположенный на второй поверхности 234 основной части 230, может служить в качестве средства прикрепления системы 200 двойного воздействия к желаемой области обработки на теле пользователя.

Множество отверстий 246, расположенных на основной части 230, может обеспечивать проницаемость системы 200 двойного воздействия для воздуха или обеспечивать возможность дыхания кожи. В некоторых вариантах осуществления основная часть 230 не имеет отверстий. В других вариантах осуществления улучшенная возможность дыхания кожи может быть достигнута в результате того, что основная часть 230 имеет прерывистую поверхность контакта с кожей.

Хотя это не показано, в третьем варианте осуществления система 200 двойного воздействия может иметь прокладочную бумагу, размещенную на участках, содержащих адгезив. На практике пользователю сначала нужно разместить сменную термическую подсистему 280 в гнезде основной части 230, продвинув подсистему по пазу 240, удалить прокладочную бумагу, покрывающую участки с адгезивом, и поместить систему 200 двойного воздействия на желаемую область обработки на теле пользователя. В этом варианте осуществления сменная термическая подсистема 280 интегрирована со средством соединения каркаса 220 длительно работающей энергетической подсистемы и сменной термической подсистемы 280 с желаемой областью обработки на теле пользователя. Подробное описание функциональных особенностей каркаса 220 длительно работающей энергетической подсистемы приведено ниже в настоящем документе.

Как описано выше, система 200 двойного воздействия может иметь различные размеры и формы, в зависимости от места применения системы.

На ФИГ. 13-16 показан четвертый вариант осуществления системы 300 двойного воздействия настоящего изобретения. На ФИГ. 13 представлен вид с пространственным разделением компонентов системы 300 двойного воздействия, содержащей каркас 320 длительно работающей энергетической подсистемы и сменную термическую подсистему 380. Сменная термическая подсистема 380 имеет первую поверхность 382, вторую поверхность 384, четыре боковых поверхности 386 и отверстия 388, и может представлять собой источник тепла или источник охлаждения.

Каркас 320 длительно работающей энергетической подсистемы имеет основную часть 330 и концевые язычки 350. Основная часть 330 имеет первый продольный конец 331, второй продольный конец 332, первую поверхность 333, вторую поверхность 334, множество отверстий 346 и гнездо, образованное нижней поверхностью 336 и четырьмя внутренними боковыми поверхностями 338. На первой поверхности 333 основной части 330 расположены множество излучателей 370 энергии. Концевые язычки 350 предпочтительно являются гибкими и расположены на первом продольном конце 331 и втором продольном конце 332. Каждый из концевых язычков 350 имеет первую поверхность 352 и вторую поверхность 354. В некоторых вариантах осуществления каркас 320 длительно работающей энергетической подсистемы является гибким. Каркас 320 длительно работающей энергетической подсистемы может необязательно включать в себя по меньшей мере один компонент, расположенный и выполненный с возможностью передачи данных посредством проводной или беспроводной связи с внешними устройствами, такими как смартфон или другое компьютерное или коммуникационное устройство, подключенное к сети.

Сменная термическая подсистема 380 соединена с каркасом 320 длительно работающей энергетической подсистемы и расположена и выполнена с возможностью передачи тепловой энергии. На ФИГ. 14 и 16 представлены виды в перспективе сверху и снизу, соответственно, системы 300 двойного воздействия в собранном состоянии. На ФИГ. 15 представлен вид в поперечном сечении системы 300 двойного воздействия в плоскости x-z, показанной на ФИГ. 14. В собранном виде, сменная термическая подсистема 380 расположена в гнезде основной части 330 каркаса 320 длительно работающей энергетической подсистемы, так что первая поверхность 382 сменной термической подсистемы 380 может по меньшей мере частично входить в контакт с нижней поверхностью 336 гнезда, и четыре боковые поверхности 386 подсистемы 380 могут по меньшей мере частично входить в контакт с внутренними боковыми поверхностями 338. Отверстия 388 сменной термической подсистемы 380 расположены в гнезде основной части 330 каркаса 320 длительно работающей энергетической подсистемы, так что они совмещены с излучателями 370 энергии в основной части 330.

Сменная термическая подсистема 380 удерживается в гнезде основной части 330 каркаса 320 длительно работающей энергетической подсистемы любым количеством соединений. К ним относятся фрикционные посадки между боковыми поверхностями 386 и внутренними боковыми поверхностями 338 гнезда, или между первой поверхностью 382 и нижней поверхностью 336 гнезда. В других вариантах осуществления для удерживания сменной термической подсистемы 380 в гнезде основной части 330 можно применять адгезив или другой соединительный элемент. В других вариантах осуществления сменная термическая подсистема 380 удерживается в гнезде основной части 330, будучи захваченной между нижней поверхностью 336 гнезда и областью обработки пользователя, когда система 300 двойного воздействия находится в контакте с областью обработки на теле пользователя.

В этом варианте осуществления сменная термическая подсистема 380 имеет форму прямоугольной призмы. В других вариантах осуществления сменная термическая подсистема 380 может иметь другие трехмерные формы.

Концевые язычки 350, расположенные на первом продольном конце 331 и втором продольном конце 332 основной части 330, могут быть выполнены с ней за одно целое, или могут быть присоединены к основной части 330 каркаса 320 длительно работающей энергетической подсистемы. Прикрепление может осуществляться с помощью адгезива или приваривания концевых язычков 350 к основной части 330, если они не выполнены за одно целое с основной частью 330 каркаса 320 длительно работающей энергетической подсистемы.

Кроме того, хотя излучатели 370 энергии показаны расположенными внутри или вблизи второй поверхности 334 основной части 330, излучатели 370 энергии могут быть расположены на поверхности второй поверхности 334 основной части 330. Показанные в настоящем документе количество, форма и расположение излучателей 370 энергии в основной части 330 будут зависеть от выбранного типа обработки, интенсивности и обрабатываемой области. Множество излучателей 370 энергии расположены в излучающей области каркаса 320, имеющей длину и ширину, причем и длина, и ширина излучающей области существенно больше глубины излучающей области.

При использовании каркас 320 длительно работающей энергетической подсистемы и сменная термическая подсистема 380, образующие систему 300 двойного воздействия, присоединены к желаемой области обработки на теле пользователя. В этом варианте осуществления адгезив, нанесенный на вторую поверхность 354 концевых язычков 350, служит в качестве средства для прикрепления системы 300 двойного воздействия к желаемой области обработки на теле пользователя. При использовании вторая поверхность 384 сменной термической подсистемы 380 входит в контакт с желаемой областью обработки на теле пользователя.

В других вариантах осуществления адгезив также может быть нанесен на вторую поверхность 334 основной части 330. В еще других вариантах осуществления концевые язычки 350 могут отсутствовать, и адгезив, расположенный на второй поверхности 334 основной части 330, может служить в качестве средства прикрепления системы 300 двойного воздействия к желаемой области обработки на теле пользователя.

Множество отверстий 346 расположены на основной части 330. Множество отверстий 346 может обеспечивать проницаемость системы 300 двойного воздействия для воздуха или обеспечивать возможность дыхания кожи. В некоторых вариантах осуществления основная часть 330 не имеет отверстий. В других вариантах осуществления улучшенная возможность дыхания кожи может быть достигнута в результате того, что основная часть 330 имеет прерывистую поверхность контакта с кожей.

Хотя это не показано, в четвертом варианте осуществления система 300 двойного воздействия также может иметь прокладочную бумагу, размещенную на участках, содержащих адгезив. На практике пользователю сначала нужно поместить сменную термическую подсистему 380 в гнездо основной части 330, удалить прокладочную бумагу, покрывающую участки с адгезивом, и поместить систему 300 двойного воздействия на желаемую область обработки на теле пользователя. В этом варианте осуществления сменная термическая подсистема 380 интегрирована со средством соединения каркаса 320 длительно работающей энергетической подсистемы и сменной термической подсистемы 380 с желаемой областью обработки на теле пользователя. Подробное описание функциональных особенностей каркаса 320 длительно работающей энергетической подсистемы приведено ниже в настоящем документе.

Как описано выше, система 300 двойного воздействия может иметь различные размеры и формы, в зависимости от места применения системы.

На ФИГ. 17-20 изображен пятый вариант осуществления системы 400 двойного воздействия настоящего изобретения. На ФИГ. 17 представлен вид с пространственным разделением компонентов системы 400 двойного воздействия, имеющей каркас 420 длительно работающей энергетической подсистемы, сменную термическую подсистему 480 и адгезивную ленту 450 для крепления длительно работающих подсистем 420 и сменной термической подсистемы 480 на желаемую область обработки на теле пользователя. Сменная термическая подсистема 480 имеет первую поверхность 482, вторую поверхность 484 и четыре боковые поверхности 486, и может представлять собой источник тепла или источник охлаждения.

Каркас 420 длительно работающей энергетической подсистемы содержит корпус 430. Корпус 430 имеет первую поверхность 433, вторую поверхность 434 и гнездо, образованное нижней поверхностью 436 и четырьмя внутренними боковыми поверхностями 438. На первой поверхности 433 корпуса 430 расположены множество излучателей 470 энергии. В некоторых вариантах осуществления каркас 420 длительно работающей энергетической подсистемы является гибким. Каркас 420 длительно работающей энергетической подсистемы может необязательно включать в себя по меньшей мере один компонент, расположенный и выполненный с возможностью передачи данных посредством проводной или беспроводной связи с внешними устройствами, такими как смартфон или другое компьютерное или коммуникационное устройство, подключенное к сети.

Адгезивная лента 450 имеет первую поверхность 452 и вторую поверхность 454, и может представлять собой гибкое полотно.

Сменная термическая подсистема 480 соединена с каркасом 420 длительно работающей энергетической подсистемы и расположена и выполнена с возможностью передачи тепловой энергии. На ФИГ. 18 и 20 представлены виды в перспективе сверху и снизу, соответственно, системы 400 двойного воздействия в собранном состоянии. На ФИГ. 19 представлен вид в поперечном сечении системы 400 двойного воздействия в плоскости x-z, показанной на ФИГ. 18. В собранном виде, сменная термическая подсистема 480 расположена в гнезде основной части 430 каркаса 420 длительно работающей энергетической подсистемы, так что вторая поверхность 484 сменной термической подсистемы 480 может по меньшей мере частично входить в контакт с нижней поверхностью 436 гнезда, и четыре боковые поверхности 486 подсистемы 480 могут по меньшей мере частично входить в контакт с внутренними боковыми поверхностями 438.

Сменная термическая подсистема 480 удерживается в гнезде основной части 430 каркаса 420 длительно работающей энергетической подсистемы любым количеством соединений. К ним относятся фрикционные посадки между боковыми поверхностями 486 и внутренними боковыми поверхностями 438 гнезда. В других вариантах осуществления для удерживания сменной термической подсистемы 480 в гнезде основной части 430 можно применять адгезив. В еще других вариантах осуществления сменная термическая подсистема 480 удерживается в гнезде основной части 430, будучи захваченной между нижней поверхностью 436 гнезда и областью обработки пользователя, когда система 400 двойного воздействия находится в контакте с областью обработки на теле пользователя.

В этом варианте осуществления сменная термическая подсистема 480 имеет форму прямоугольной призмы. В других вариантах осуществления сменная термическая подсистема 480 может иметь другие трехмерные формы.

Кроме того, хотя излучатели 470 энергии показаны расположенными внутри или вблизи второй поверхности 434 основной части 430, излучатели 470 энергии могут быть расположены на поверхности второй поверхности 434 основной части 430. Показанные в настоящем документе количество, форма и расположение излучателей 470 энергии в основной части 430 будут зависеть от выбранного типа обработки, интенсивности и обрабатываемой области. Множество излучателей 470 энергии расположены в излучающей области каркаса 420, имеющей длину и ширину, причем и длина, и ширина излучающей области существенно больше глубины излучающей области.

При использовании каркас 420 длительно работающей энергетической подсистемы и сменная термическая подсистема 480, образующие систему 400 двойного воздействия, присоединены к желаемой области обработки на теле пользователя. В этом варианте осуществления адгезив, нанесенный на вторую поверхность 454 адгезивной ленты 450, служит в качестве средства для прикрепления системы 400 двойного воздействия к желаемой области обработки на теле пользователя. При использовании первая поверхность 433 основной части 430 входит в контакт с желаемой областью обработки на теле пользователя. В некоторых вариантах осуществления адгезив также может быть нанесен на первую поверхность 433 основной части 430. Вторая поверхность 454 адгезивной ленты 450 входит в контакт с первой поверхностью 480 сменной термической подсистемы 482, второй поверхностью 434 основной части 430 и кожей пользователя.

Хотя это не показано, в пятом варианте осуществления система 400 двойного воздействия также может иметь прокладочную бумагу, размещенную на участках, содержащих адгезив. На практике пользователю сначала нужно разместить сменную термическую подсистему 480 в гнезде основной части 430, удалить подкладочную бумагу, покрывающую участки с адгезивом, расположить адгезивную ленту 450 на сменной термической подсистеме 480 и основной части 430, и поместить систему 400 двойного воздействия на желаемую область обработки на теле пользователя, так чтобы длительно работающая энергетическая подсистема 420 и сменная термическая подсистема 480 соединились с желаемой областью обработки на теле пользователя при помощи гибкого полотна (адгезивной ленты 450), имеющего адгезивную поверхность.

При использовании альтернативного варианта осуществления пользователь сначала должен разместить сменную термическую подсистему 480 таким образом, чтобы прикрепить ее к размещенной адгезивной ленте 450, а затем поместить в гнездо основной части 430. Систему 400 двойного воздействия затем помещают на желаемую область обработки на теле пользователя, так чтобы длительно работающая энергетическая подсистема 420 и сменная термическая подсистема 480 соединились с желаемой областью обработки на теле пользователя при помощи гибкого полотна (адгезивной ленты 450), имеющего адгезивную поверхность.

Подробное описание функциональных особенностей каркаса 420 длительно работающей энергетической подсистемы приведено ниже в настоящем документе.

Как указано выше, каркас (20, 120, 220, 320 или 420) длительно работающей энергетической подсистемы расположен и выполнен с возможностью подачи энергии. На ФИГ. 21-24 показаны два подробных варианта осуществления каркаса длительно работающей энергетической подсистемы. На ФИГ. 22 и 21 представлены в перспективе вид сверху и снизу, соответственно, первого варианта осуществления длительно работающей энергетической подсистемы 600. Длительно работающая энергетическая подсистема 600 включает в себя основную часть 610 с первым продольным концом 612, вторым продольным концом 614, первой поверхностью 616 и второй поверхностью 618. Отверстия 620, проходящие через основную часть 610 обеспечивают проницаемость для воздуха и/или возможность дыхания кожи и уменьшают вес системы двойного воздействия, использующей энергетическую подсистему 600.

В этом варианте осуществления основная часть 610 представляет собой печатную плату (ПП). Печатная плата механически поддерживает и электрически соединяет электронные компоненты с использованием электропроводных дорожек, площадок и других элементов, вытравленных на медных листах, нанесенных на непроводящую подложку. Компоненты (например, конденсаторы, резисторы, контроллеры или активные устройства) обычно припаяны к печатной плате. В этом варианте осуществления используется усовершенствованная ПП, в которой компоненты могут быть встроены в подложку основной части 610. В этом варианте осуществления основная часть 610 является гибкой, так что она может прилегать к области обработки на теле пользователя.

Контроллер или набор контроллеров длительно работающей энергетической подсистемы 600 применяются для управления подачей энергии от длительно работающей энергетической подсистемы 600 к желаемой области обработки на теле пользователя. Энергия от системы двойного воздействия может подаваться непрерывно, прерывисто или может подаваться периодически.

В первую поверхность 616 основной части 610 встроены и открыты на ней: источник 630 энергии, контакты 640, зарядный модуль 650 и модуль 660 приема/передачи сигналов. Во вторую поверхность 618 основной части 610 встроены и открыты на ней множество излучателей 670 энергии. Множество излучателей 670 энергии расположены в излучающей области основной части 610, имеющей длину и ширину, причем и длина, и ширина излучающей области существенно больше глубины излучающей области. Источник 630 питания обычно представляет собой аккумуляторные батареи, которые в данном варианте осуществления являются перезаряжаемыми с использованием зарядного модуля 650. Длительно работающая энергетическая подсистема 600 может необязательно включать в себя по меньшей мере один компонент, расположенный и выполненный с возможностью передачи данных посредством проводной или беспроводной связи с внешними устройствами, такими как смартфон или другое компьютерное или коммуникационное устройство, подключенное к сети.

Излучатели 670 энергии могут содержать один или более излучателей электромагнитного излучения/видов воздействия. К ним относятся, без ограничений, свет, электромагнитное поле, микроток, электрическая стимуляция (чрескожная электростимуляция нервов (TENS), MENS, PENS), ионофорез, сонофорез (требуемый дополнительный элемент, элемент местного действия, активный элемент и т. д.). В некоторых вариантах осуществления излучатели 670 энергии могут испускать свет видимого, ультрафиолетового (УФ) или инфракрасного (ИК) диапазона. В других вариантах осуществления излучатели 670 энергии могут содержать один или более генераторов физического перемещения, включая, без ограничений, ультразвук, вибрацию и их комбинации.

В первом варианте осуществления в длительно работающей энергетической подсистеме 600, представленной в настоящем документе, излучатели 670 энергии представляют собой пары светодиодов (СИД). Объединяя СИД в пары, можно использовать СИД различных длин волн для подачи световой энергии в одно и то же место. В этом варианте осуществления тридцать две пары СИД частично встроены в основную часть 610 энергетической подсистемы 600. Они расположены регулярно по прямоугольной схеме 8 на 4. В других вариантах осуществления может быть предусмотрено большее или меньшее количество излучателей 670 энергии, и они могут быть размещены в виде квадрата, треугольника или по другим схемам, или могут располагаться случайным образом в основной части 610. Количество излучателей 670 энергии в длительно работающей энергетической подсистеме 600 может составлять 1 или 2, или 5, или 10, или 20, или 100, или более.

Хотя в приведенном выше описании используются пары СИД, излучатель света может включать в себя СИД, а также лампы накаливания, галогенные лампы, лазеры, флуоресцентные лампы, плазменные лампы или комбинации вышеуказанного.

Длительно работающая энергетическая подсистема 600 может быть выполнена с возможностью подачи разнообразных интенсивностей излучения (измеряемых в ваттах на сантиметр²) или, предпочтительно, доз излучения (измеряемых в джоулях на сантиметр²). Количество и расположение излучателей 670 энергии будет влиять на интенсивность излучения или на дозу излучения длительно работающей энергетической подсистемы 600. В предпочтительном варианте осуществления световой излучатель обеспечивает дозу по меньшей мере около 1 Дж/см², более предпочтительно по меньшей мере около 5 Дж/см². Предпочтительный диапазон составляет от около 5 Дж/см² до около 50 Дж/см², более предпочтительно от около 5 Дж/см² до около 20 Дж/см² и наиболее предпочтительно от около 5 Дж/см² до около 15 Дж/см² или даже от около 8 Дж/см² до около 12 Дж/см².

На ФИГ. 23 и 24 представлены в перспективе вид сверху и снизу, соответственно, второго варианта осуществления длительно работающей энергетической подсистемы 700. Длительно работающая энергетическая подсистема 700 включает в себя основную часть 710 с первым продольным концом 712, вторым продольным концом 714, первой поверхностью 716 и второй поверхностью 718. Отверстия 720, проходящие через основную часть 710 обеспечивают проницаемость для воздуха или возможность дыхания кожи и уменьшают вес системы двойного воздействия, использующей энергетическую подсистему 700.

Аналогично первому варианту осуществления основная часть 710 является усовершенствованной печатной платой (ПП), в которой многие из компонентов встроены подложку основной части 710. Кроме этого, основная часть 710 является гибкой, так что она может прилегать к области обработки на теле пользователя.

Контроллер или набор контроллеров длительно работающей энергетической подсистемы 700 применяются для управления подачей энергии от длительно работающей энергетической подсистемы 700 к желаемой области обработки на теле пользователя. Энергия от системы двойного воздействия может подаваться непрерывно, прерывисто или может подаваться периодически. Длительно работающая энергетическая подсистема 700 может необязательно включать в себя по меньшей мере один компонент, расположенный и выполненный с возможностью передачи данных посредством проводной или беспроводной связи с внешними устройствами, такими как смартфон или другое компьютерное или коммуникационное устройство, подключенное к сети.

В этом варианте осуществления в качестве источника 730 питания на первой поверхности 716 основной части 710 используются батарейные блоки, каждый из которых включает в себя перезаряжаемую аккумуляторную батарею. В этом варианте осуществления батареи перезаряжаются с использованием зажима 735 зарядного устройства, который расположен на втором продольном конце 714 основной части 710. В этом варианте осуществления изобретения батарейные блоки являются по существу цилиндрическими.

В этом варианте осуществления излучатели 770 энергии представляют собой пары светодиодов (СИД). Как указано выше, использование пар СИД позволяет длительно работающей энергетической подсистеме 700 подавать световую энергию с различными длинами волн к одному и тому же месту. В этом варианте осуществления тридцать две пары СИД расположены на второй поверхности 718 основной части 710 энергетической подсистемы 700. Они расположены по прямоугольной схеме 8 на 4, образуя излучающую область основной части 710, имеющую длину и ширину, причем и длина, и ширина излучающей области существенно больше глубины излучающей области. В других вариантах осуществления может быть предусмотрено большее или меньшее количество излучателей 770 энергии, и они могут быть размещены в виде квадрата, треугольника или по другим схемам, или могут располагаться случайным образом в основной части 710. Количество излучателей 770 энергии в длительно работающей энергетической подсистеме 700 может составлять 1 или 2, или 5, или 10, или 20, или 100, или более.

В описанных выше вариантах осуществления длительно работающие энергетические подсистемы 600 и 700 представляют собой усовершенствованные печатные платы (ПП). В некоторых вариантах осуществления может быть желательно защищать ПП от внешней среды, в особенности, от влаги, соли, химических веществ и изменений температуры. С целью защиты, длительно работающие энергетические подсистемы 600 и 700 можно заключать в защитный или конформный материал покрытия. Материал конформного покрытия представляет собой тонкую полимерную пленку, которая «прилегает» к контурам печатной платы для защиты компонентов платы. Ее обычно наносят слоем 25-250 микрометров на электронную схему в качестве средства защиты от влаги, пыли, химических веществ и экстремальных температур. Кроме того, конформные покрытия являются «дышащими», позволяющими заключенной в электронной плате влаге улетучиваться, и при этом обеспечивающими защиту от загрязнений со стороны окружающей среды. Однако эти покрытия не являются герметичными, и длительное воздействие паров вызовет их проникновение и произойдет деградация покрытий.

К некоторым материалам, которые могут использоваться в качестве конформных покрытий, относятся, без ограничений: акрилы, эпоксиды, полиуретаны, силиконы и фторполимеры. Материал покрытия может быть нанесен различными способами, от нанесения кистью до напыления и погружения.

На ФИГ. 25 и 26 показан вариант осуществления длительно работающей энергетической подсистемы 600, заключенной в защитное покрытие. На ФИГ. 25 показан вид сверху в перспективе заключенной в оболочку 800 длительно работающей энергетической подсистемы 600, а на ФИГ. 26 показан вид снизу заключенной в оболочку 800 длительно работающей энергетической подсистемы 600.

На фигурах показано, что заключенная в оболочку 800 длительно работающая энергетическая подсистема 600 имеет первый продольный конец 812, второй продольный конец 814, первую поверхность 816, вторую поверхность 818, множество отверстий 820, выступающие области 830 и 840, расположенные на первой поверхности 816, и выступающие области 875, расположенные на второй поверхности 818.

Под выступающей областью 830 находится источник 630 питания. Зарядный модуль 650 и модуль 660 приема/отправки сигналов расположены под выступающей областью 840. Излучатели 670 энергии находятся под выступающими областями 875. В некоторых вариантах осуществления выступающие области 875 могут использоваться как линзы для фокусирования или рассеивания энергии от излучателей 670 энергии. Кроме того, выступающие области 875 играют роль разделителей между заключенной в оболочку 800 длительно работающей энергетической подсистемой 600 и областью обработки на теле пользователя Длительно работающая энергетическая подсистема 600 может необязательно включать в себя по меньшей мере один компонент, расположенный и выполненный с возможностью передачи данных посредством проводной или беспроводной связи с внешними устройствами, такими как смартфон или другое компьютерное или коммуникационное устройство, подключенное к сети.

На ФИГ. 27-30 изображен шестой вариант осуществления системы 500 двойного воздействия настоящего изобретения. На ФИГ. 27 представлен вид с пространственным разделением компонентов системы 500 двойного воздействия, имеющей каркас 520 длительно работающей энергетической подсистемы, сменную термическую подсистему 580 и гибкое полотно, например пояс или ремешок 550 для крепления подсистем 520 и сменной термической подсистемы 580 на желаемую область обработки на теле пользователя. Сменная термическая подсистема 580 имеет первую поверхность 582 и вторую поверхность 584, и может представлять собой источник тепла или источник охлаждения.

Каркас 520 длительно работающей энергетической подсистемы имеет первый продольный конец 521, второй продольный конец 522, первую поверхность 523, вторую поверхность 524 и пазы 528, расположенные вблизи первого и второго концов 521, 522. На первой поверхности 523 каркаса 520 длительно работающей энергетической подсистемы расположены источник питания/модули 534 управления и зарядный модуль 536. В некоторых вариантах осуществления каркас 520 длительно работающей энергетической подсистемы является гибким.

Пояс 550 имеет первый продольный конец 551, второй продольный конец 552, первую поверхность 553, вторую поверхность 554 и пазы 558, расположенные с возможностью совмещения с источником питания/модулями 534 управления, размещенными на поверхности 523 каркаса 520 длительно работающей энергетической подсистемы. Концевые язычки 560 предпочтительно являются гибкими и расположены на первом продольном конце 551 и втором продольным конце 552 пояса 550. Каждый из концевых язычков 560 имеет первую поверхность 562 и вторую поверхность 564.

Сменная термическая подсистема 580 соединена с каркасом 520 длительно работающей энергетической подсистемы и расположена и выполнена с возможностью передачи тепловой энергии. На ФИГ. 28 представлен вид сверху в перспективе системы 500 двойного воздействия в собранном виде. На ФИГ. 29 представлен вид в поперечном сечении системы 500 двойного воздействия в плоскости x-z, показанной на ФИГ. 28. В собранном виде сменная термическая подсистема 580 расположена между каркасом 520 длительно работающей энергетической подсистемы и поясом 550, так что вторая поверхность 584 сменной термической подсистемы 580 входит в контакт с первой поверхностью 523 каркаса 520, а первая поверхность 582 сменной термической подсистемы 580 входит в контакт со второй поверхностью 554 пояса 550. Кроме этого, в собранной системе 500 двойного воздействия концевые язычки 560 пояса 550 продеваются через пазы 528 каркаса 520 длительно работающей энергетической подсистемы. Пазы 558 пояса 550 расположены так, что источник питания/модули 534 управления, размещенные на поверхности 523 каркаса 520 длительно работающей энергетической подсистемы, могут проходить через них, что придает системе 500 двойного воздействия дополнительную стабильность.

Сменная термическая подсистема 580 удерживается на каркасе 520 длительно работающей энергетической подсистемы любым количеством соединений. К ним относятся фрикционные посадки между второй поверхностью 584 сменной термической подсистемы 580 и первой поверхностью 523 каркаса 520, и между первой поверхностью 582 сменной термической подсистемы 580 и второй поверхностью 554 пояса 550. В других вариантах осуществления для удерживания сменной термической подсистемы 580 на поясе 550 можно применять адгезив.

В этом варианте осуществления сменная термическая подсистема 580 имеет форму прямоугольной призмы. В других вариантах осуществления сменная термическая подсистема 580 может иметь другие трехмерные формы.

Излучатели 570 энергии показаны расположенными внутри или вблизи второй поверхности 524 каркаса 520 длительно работающей энергетической подсистемы. В других вариантах осуществления излучатели 570 энергии могут быть расположены на поверхности второй поверхности 524 каркаса 520 длительно работающей энергетической подсистемы. Показанные в настоящем документе количество, форма и расположение излучателей 570 энергии в сменной термической подсистеме 580 будут зависеть от выбранного типа обработки, интенсивности и обрабатываемой области.

При использовании каркас 520 длительно работающей энергетической подсистемы и сменная термическая подсистема 580, образующие систему 500 двойного воздействия, присоединены к желаемой области обработки на теле пользователя. В этом варианте осуществления адгезив, нанесенный на вторую поверхность 564 язычков 560 пояса 550, служит в качестве средства для прикрепления системы 500 двойного воздействия к желаемой области обработки на теле пользователя. При использовании вторая поверхность 524 каркаса 520 длительно работающей энергетической подсистемы входит в контакт с желаемой областью обработки на теле пользователя. В некоторых вариантах осуществления адгезив также может располагаться на второй поверхности 524 каркаса 520 длительно работающей энергетической подсистемы. Вторая поверхность 564 язычков 560 контактирует с кожей пользователя.

Хотя это не показано, в шестом варианте осуществления система 500 двойного воздействия также может иметь прокладочную бумагу, размещенную на участках, содержащих адгезив. На практике пользователю сначала нужно разместить сменную термическую подсистему 580 на первой поверхности 523 каркаса 520 длительно работающей энергетической подсистемы. Затем пользователь продевает или вдевает концевые язычки 560 пояса 550 через пазы 528 каркаса 520 длительно работающей энергетической подсистемы. На следующей стадии пользователь удаляет подкладочную бумагу, покрывающую участки с адгезивом, и помещает систему 500 двойного воздействия на желаемую область обработки на теле пользователя, так чтобы длительно работающая энергетическая подсистема 520 и сменная термическая подсистема 580 соединились с желаемой областью обработки на теле пользователя при помощи гибкого полотна (пояса 550), имеющего адгезивную поверхность. Функциональные детали каркаса 520 длительно работающей энергетической подсистемы схожи с таковыми у ранее описанного каркаса (20, 120, 220, 320 и 420) длительно работающей энергетической подсистемы.

Хотя в данном варианте осуществления адгезив, нанесенный на вторую поверхность 564 язычков 560 пояса 550, служит в качестве средства для крепления системы 500 двойного воздействия к желаемой области обработки на теле пользователя, существуют и другие возможные способы крепления системы 500 двойного воздействия к желаемой области обработки на теле пользователя. К ним относятся обертка, рукав, лента, механическое крепление, пояс, шнуры и их комбинации.

На ФИГ. 31-36 изображен седьмой вариант осуществления системы 900 двойного воздействия настоящего изобретения. На ФИГ. 31 представлен вид с пространственным разделением компонентов системы 900 двойного воздействия, имеющей каркас 920 длительно работающей энергетической подсистемы, сменную термическую подсистему 980, гибкое полотно, например пояс или ремешок 950 для крепления подсистем 920 и сменной термической подсистемы 980 на желаемую область обработки на теле пользователя, и зажимы 990 для крепления пояса 950 к каркасу 920 длительно работающей энергетической подсистемы. Сменная термическая подсистема 980 имеет вторую поверхность 984 и может представлять собой источник тепла или источник охлаждения.

Каркас 920 длительно работающей энергетической подсистемы имеет первый продольный конец 921, второй продольный конец 922, первую поверхность 923 и вторую поверхность (не показана). На первой поверхности 923 каркаса 920 длительно работающей энергетической подсистемы находятся источник питания/модули 934 управления и крепежные чашки 926 с фиксаторами 928. В данном варианте осуществления источники 934 питания представляют собой батареи, расположенные в батарейных блоках, которые являются по существу цилиндрическими. Каркас 920 длительно работающей энергетической подсистемы может необязательно включать в себя по меньшей мере один компонент, расположенный и выполненный с возможностью передачи данных посредством проводной или беспроводной связи с внешними устройствами, такими как смартфон или другое компьютерное или коммуникационное устройство, подключенное к сети.

Пояс 950 имеет первый продольный конец 951, второй продольный конец 952, первую поверхность 953 и вторую поверхность 954. Концевые язычки 960 предпочтительно являются гибкими и расположены на первом продольном конце 951 и втором продольном конце 952 пояса 950. Каждый из концевых язычков 560 имеет первую поверхность 962 и вторую поверхность 964.

Сменная термическая подсистема 980 соединена с каркасом 920 длительно работающей энергетической подсистемы и расположена и выполнена с возможностью передачи тепловой энергии. На ФИГ. 33 представлен вид сверху в перспективе системы 900 двойного воздействия в собранном виде. В собранном виде сменная термическая подсистема 980 расположена между каркасом 920 длительно работающей энергетической подсистемы и поясом 950, так что вторая поверхность 984 сменной термической подсистемы 980 входит в контакт с первой поверхностью 923 каркаса 920, а первая поверхность сменной термической подсистемы 980 входит в контакт со второй поверхностью 954 пояса 950.

На ФИГ. 34 представлен вид сверху в перспективе зажима 990. Зажим 990 имеет первую поверхность 991, вторую поверхность 993, пазы 995 и язычки 996. В собранной системе 900 двойного воздействия концевые язычки 960 пояса 950 продеваются через пазы 995 зажимов 990. Зажим 990, в этом варианте осуществления, образует средство крепления пояса 950 к каркасу 920 длительно работающей энергетической подсистемы.

На ФИГ. 35 и 36 показано, как зажим 990 используется для крепления пояса 950 к каркасу 920 длительно работающей энергетической подсистемы. ФИГ 35 представляет собой состояние до закрепления, а ФИГ. 36 - состояние после закрепления. На ФИГ. 35 концевые язычки 960 пояса 950 показаны продетыми в пазы 995 зажима 990. Зажим 990 затем прижимают вниз и заводят в крепежные чашки 926. Корпус зажима 990 является упругим, так что компонент 990 имеет проем, работающий подобно пружине. Наконец, язычки 996 зажима 990 находятся в зацепление с фиксаторами 928 крепежных чашек 926, как показано на ФИГ. 36. В этом варианте осуществления зажим 990 соответствует по форме батарейному блоку 934.

Сменная термическая подсистема 980 удерживается на каркасе 920 длительно работающей энергетической подсистемы любым количеством соединений. К ним относятся фрикционные посадки между второй поверхностью 984 сменной термической подсистемы 980 и первой поверхностью 923 каркаса 920, и между первой поверхностью сменной термической подсистемы 980 и второй поверхностью 954 пояса 950. В других вариантах осуществления для удерживания сменной термической подсистемы 980 сменной термической подсистемы 980 и пояса 950 можно применять адгезив.

В этом варианте осуществления сменная термическая подсистема 980 имеет форму прямоугольной призмы. В других вариантах осуществления сменная термическая подсистема 980 может иметь другие трехмерные формы. Хотя это не показано на фигурах, каркас 920 длительно работающей энергетической подсистемы имеет излучатели энергии с количеством, формой и конфигурацией, описанными в предыдущих длительно работающих энергетических подсистемах в настоящем описании. И снова, излучатели энергии образуют излучающую область каркаса 920, имеющую длину и ширину, причем и длина, и ширина излучающей области существенно больше глубины излучающей области.

При использовании каркас 920 длительно работающей энергетической подсистемы и сменная термическая подсистема 980, образующие систему 900 двойного воздействия, присоединены к желаемой области обработки на теле пользователя. В этом варианте осуществления адгезив, нанесенный на вторую поверхность 964 язычков 960 пояса 950, служит в качестве средства для прикрепления системы 900 двойного воздействия к желаемой области обработки на теле пользователя. При использовании вторая поверхность каркаса 920 длительно работающей энергетической подсистемы контактирует с желаемой областью обработки на теле пользователя. В некоторых вариантах осуществления адгезив также может располагаться на второй поверхности каркаса 920 длительно работающей энергетической подсистемы. Вторая поверхность 964 язычков 960 контактирует с кожей пользователя.

Хотя это не показано, в седьмом варианте осуществления система 900 двойного воздействия также может иметь прокладочную бумагу, размещенную на участках, содержащих адгезив.

В этом варианте осуществления пояс 950, сменная термическая подсистема 980 и зажимы 990 показаны в предварительно собранном виде (смотри ФИГ. 31 и 32). В других вариантах осуществления пользователь может частично или полностью собирать компоненты перед прикреплением их к сменной термической подсистеме 980. В этих вариантах осуществления зажимы 990 можно использовать многократно.

В одном варианте осуществления пользователю сначала нужно разместить сменную термическую подсистему 980 на первой поверхности 923 каркаса 920 длительно работающей энергетической подсистемы. Затем пользователь продевает или вдевает концевые язычки 960 пояса 950 через пазы 995 зажимов 990. Далее пользователь прикрепляет пояс 950 к каркасу 920 длительно работающей энергетической подсистемы при помощи зажимов 990 описанным выше способом. На следующей стадии пользователь удаляет подкладочную бумагу, покрывающую участки с адгезивом, и помещает систему 900 двойного воздействия на желаемую область обработки на теле пользователя, так чтобы длительно работающая энергетическая подсистема 920 и сменная термическая подсистема 980 соединились с желаемой областью обработки на теле пользователя при помощи гибкого полотна (пояса 950), имеющего адгезивную поверхность. Функциональные детали каркаса 920 длительно работающей энергетической подсистемы схожи с таковыми у ранее описанного каркаса (20, 120, 220, 320, 420 и 520) длительно работающей энергетической подсистемы.

Хотя в данном варианте осуществления адгезив, нанесенный на вторую поверхность 964 язычков 960 пояса 950, служит в качестве средства для крепления системы 900 двойного воздействия к желаемой области обработки на теле пользователя, существуют и другие возможные способы крепления системы 900 двойного воздействия к желаемой области обработки на теле пользователя. К ним относятся обертка, рукав, лента, механическое крепление, пояс, шнуры и их комбинации.

Сменные термические подсистемы 80, 180, 280, 380, 480, 580 и 980 расположены и выполнены с возможностью подачи тепловой энергии. Сменные термические подсистемы могут содержать один или более источников нагрева или охлаждения, в которых может генерироваться тепло или холод с помощью химических или физических средств. В случае сменной термической подсистемы, обеспечивающей нагрев, в сменных термических подсистемах используется одноразовая экзотермическая химическая реакция. В некоторых вариантах осуществления генерация тепла инициируется путем разворачивания непроницаемого для воздуха пакета, содержащего слегка влажный железный порошок и соль или катализаторы, который окисляется в течение нескольких часов под воздействием кислорода воздуха. Другой тип содержит внутри сменной термической подсистемы изолированные отделения; когда пользователь сжимает сменную термическую подсистему, изолирующий барьер разрывается, и содержимое отделений смешивается, что приводит к нагреву, например, в результате изменения энтальпии раствора хлорида кальция при растворении.

Также в сменных термических подсистемах, подающих тепло, могут использоваться материалы с фазовым переходом (PCM). Для высвобождения тепловой энергии используется теплота плавления. Тепло высвобождается, когда материал переходит из твердого состояния в жидкое или наоборот.

В случае сменной термической подсистемы, обеспечивающей охлаждение, в сменных термических подсистемах используется одноразовая эндотермическая химическая реакция. В некоторых вариантах осуществления сменная термическая подсистема состоит из двух мешков: один, содержащий воду, внутри другого, содержащего нитрат аммония, нитрат кальция-аммония или мочевину. Генерация холода запускается, когда внутренний пакет с водой разрывается путем сдавливания упаковки, в результате чего твердое вещество растворяется в воде с эндотермической реакцией. Эта реакция поглощает тепло от окружающей среды, быстро снижая температуру упаковки.

Также в сменных термических подсистемах, обеспечивающих охлаждение, могут использоваться материалы с фазовым переходом. Для высвобождения тепловой энергии используется теплота плавления. Охлаждение происходит, когда материал переходит из твердого состояния в жидкое или наоборот.

Как указано в некоторых вариантах осуществления, системы двойного воздействия описываемого изобретения, соединены с желаемой областью обработки на теле пользователя с использованием адгезивов. В одном варианте осуществления можно применять водорастворимые биоадгезивные полимеры для обеспечения адгезивных свойств на к коже. Подходящие для настоящего изобретения примеры включают, без ограничений, целлюлозу и ее производные, поливинилпирролидон, водорастворимые целлюлозы, поливиниловый спирт, сополимер этилена и малеинового ангидрида, сополимер простого метилвинилового эфира и малеинового ангидрида, сополимеры акриловой кислоты, анионные полимеры метакриловой кислоты и метакрилата, катионные полимеры с функциональными группами диметиламиноэтиламмония, полиэтиленоксиды, водорастворимый полиамид или сложный полиэфир, полиэтиленгликоль, водорастворимые акриловые полимеры, водорастворимые сложные полиэфиры, гидроксиалкилкрахмалы, казеин, желатин, солюбилизированные белки, полиакриламид, полиамины, амины поликватерния, смолы стирола и малеинового ангидрида, полиэтиленамины. Водорастворимый углевод может формировать водородную или ковалентную связь с водорастворимым или гидрофильным полимером в пленке.

В некоторых вариантах осуществления описанная выше система двойного воздействия может содержать один или более датчиков для индикации условий в области обработки. Один или более датчиков могут быть расположены на каркасе длительно работающей энергетической подсистемы или сменной термической подсистемы, или внутри них. В некоторых вариантах осуществления один или более датчиков могут представлять собой термический датчик. В этих вариантах осуществления система двойного воздействия также может иметь индикатор, такой как дисплей, для сообщения о состоянии выхода температуры за пределы диапазона. В предпочтительном варианте осуществления «состояние выхода температуры за пределы диапазона» может быть настроено таким образом, чтобы максимальная допустимая рабочая температура на коже составляла около 45 °C. Или система двойного воздействия может иметь контроллер для отключения системы или изменения элементов системы с целью поддержания желаемых условий в области обработки.

Хотя в большинстве приведенных выше вариантов осуществления сменная термическая подсистема 80, 180, 280, 380, 480, 580 и 980 может иметь иную трехмерную форму, например, без ограничений: форму треугольной призмы, квадратной призмы, шестигранной призмы, цилиндра, конуса, частично сферическую, частично овальную, частично овоидную, неправильную геометрическую и т. п. Гнездо имеет форму, соответствующую этим сменным термическим подсистемам.

Варианты осуществления системы двойного воздействия настоящего изобретения будут применяться указанным ниже образом для усиления эффекта обработки области на теле пользователя. В иллюстративных целях будет представлено использование шестого варианта осуществления системы 500 двойного воздействия.

В одном варианте осуществления пользователь прежде всего активирует сменную термическую подсистему 580 и размещает подсистему 580 на первой поверхности 523 каркаса длительно работающей энергетической подсистемы 520. Затем пользователь продевает или вдевает концевые язычки 560 пояса 550 через пазы 528 каркаса 520 длительно работающей энергетической подсистемы. На следующей стадии пользователь удаляет прокладочную бумагу, покрывающую участки с адгезивом, и помещает систему 500 двойного воздействия на желаемую область обработки на теле пользователя. Таким образом, областями контакта между системой 500 двойного воздействия и областью обработки являются вторая поверхность 524 каркаса 520 длительно работающей энергетической подсистемы и вторая поверхность 564 язычков 560. Крепление имеет достаточную прочность, чтобы предотвратить отделение системы 500 двойного воздействия от области обработки во время обычных движений кожи.

В некоторых вариантах осуществления система 500 двойного воздействия приобретается в виде предварительно собранного устройства со сменными термическими подсистемами 580, присоединенными или сформированными на первой поверхности 523 каркаса 520 длительно работающей энергетической подсистемы. В этих вариантах осуществления систему 500 двойного воздействия можно рассматривать как одноразовое устройство для обработки. Пользователь активирует сменную термическую подсистему 580 непосредственно перед размещением системы 500 двойного воздействия на желаемой области обработки на теле пользователя. В этих вариантах осуществления на любые или на все адгезивные поверхности могут быть нанесены отделяемые подложки для защиты до применения.

В других вариантах осуществления пользователь может приобретать набор, содержащий каркас 520 длительно работающей энергетической подсистемы и пояс 550, а также одну или более отдельно упакованных сменных термических подсистем 580. Наборы могут содержать один или более каркасов 520 длительно работающей энергетической подсистемы, а также одну или более, две или более, пять или более, или десять или более, или двадцать или более сменных термических подсистем 580. В этих вариантах осуществления сменные термические подсистемы 580 могут быть упакованы в воздухонепроницаемые пакеты для предотвращения инициации их термической реакции. В этих вариантах осуществления и каркас 520 длительно работающей энергетической подсистемы, и пояс 550 являются многоразовыми. При каждом применении пользователь активирует сменную термическую подсистему 580 непосредственно перед или после сборки системы 500 двойного воздействия, а затем помещает систему 500 двойного воздействия на желаемую область обработки на теле пользователя. На любой поверхности или на всех поверхностях могут располагаться отделяемые подложки для защиты поверхности (-ей) до применения.

В еще других вариантах осуществления пользователь может приобретать набор, содержащий каркас 520 длительно работающей энергетической подсистемы, а также одну или более отдельно упакованных сменных термических подсистем 580 и поясов 550. Наборы могут содержать один или более каркасов 520 длительно работающей энергетической подсистемы, а также одну или более, две или более, пять или более, или десять или более, или двадцать или более сменных термических подсистем 580 и поясов 550. В этих вариантах осуществления сменные термические подсистемы 580 могут быть упакованы в воздухонепроницаемые пакеты для предотвращения инициации их термической реакции. В этих вариантах осуществления каркас 520 длительно работающей энергетической подсистемы является многоразовым. При каждом применении пользователь активирует сменную термическую подсистему 580 непосредственно перед или после сборки системы 500 двойного воздействия, а затем помещает систему 500 двойного воздействия на желаемую область обработки на теле пользователя. На любой поверхности или на всех поверхностях могут располагаться отделяемые подложки для защиты поверхности (-ей) до применения.

В еще других вариантах осуществления наборы могут содержать одну или более предварительно собранных систем 500 двойного воздействия с одним или более дополнительными отдельно упакованными сменными термическими подсистемами 580 и поясами 550. Наборы могут содержать одну или более, две или более, пять или более, или десять или более, или двадцать или более сменных термических подсистем 580 и поясов 550. В этих вариантах осуществления сменные термические подсистемы 580 могут быть упакованы в воздухонепроницаемые пакеты для предотвращения инициации их термической реакции. В этих вариантах осуществления и каркас 520 длительно работающей энергетической подсистемы, и иногда пояса 550 являются многоразовыми. При каждом применении пользователь активирует сменную термическую подсистему 580 непосредственно перед размещением системы 500 двойного воздействия на желаемой области обработки на теле пользователя. На любой поверхности или на всех поверхностях могут располагаться отделяемые подложки для защиты поверхности (-ей) до применения.

После размещения системы 500 двойного воздействия на желаемой области обработки на теле пользователя, пользователь запускает цикл обработки на каркасе 520 длительно используемой энергетической подсистемы, подавая питание на излучатели 570 энергии. Для этого пользователь может, например, нажать на клавишу включения/выключения, размещенную на каркасе 520 длительно работающей энергетической подсистемы, или, если система 500 двойного воздействия включает в себя по меньшей мере один компонент, расположенный и выполненный с возможностью передачи данных посредством проводной или беспроводной связи с внешними устройствами, с помощью интеллектуального устройства, такого как сотовый телефон, запуская цикл обработки. Как отмечалось выше, в циклах обработки может применяться свет, тепло, охлаждение, вибрация или их комбинации. Продолжительность цикла обработки будет зависеть от выполняемой обработки. В некоторых вариантах осуществления цикл обработки с помощью каркаса 520 длительно работающей энергетической подсистемы составляет менее шестидесяти (60) минут или тридцати (30) минут, или десяти (10) минут, или пяти (5) минут, или одной (1) минуты.

Затем цикл лечения завершается. В некоторых вариантах осуществления пользователь вручную завершает цикл, например, путем нажатия клавиши включения/выключения, расположенной на каркасе 520 длительно работающей энергетической подсистемы, или с помощью интеллектуального устройства, такого как сотовый телефон, для инициирования цикла обработки. В других вариантах осуществления каркас 520 длительно работающей энергетической подсистемы имеет механизм отсчета времени, и система 500 двойного воздействия остановится по завершении цикла обработки.

Затем систему 500 двойного воздействия отделяют от области обработки.

Каркас длительно работающей энергетической подсистемы может быть сформирован любыми способами, известными специалистам в данной области. Материалы конструкции включают в себя полимеры и эластомеры, включая, без ограничений, термопластичные эластомеры (TPE), термопластичные уретаны (TPU), силиконы, акрилонитрил-бутадиен-стирольные полимеры (ABS), помимо гибких и более жестких материалов. Материалы предпочтительно обладают достаточной проницаемостью для передачи энергии, например света, электромагнитного поля, микротока, электростимуляции (чрескожной электростимуляции нервов (TENS), MENS, PENS), ионофореза, сонофореза и/или движения, например ультразвука и/или вибрации к обрабатываемой поверхности. Кроме этого, для вариантов осуществления, в которых сменная термическая подсистема размещается над излучающей областью каркаса, также крайне желательны хорошие характеристики теплопроводности.

Хотя каркас длительно работающей энергетической подсистемы может быть выполнен методом печати, литья, литья под давлением и/или наформовки в серии стадий, каркас также может быть изготовлен путем формовки (например, путем литья) верхнего элемента корпуса и нижнего элемента корпуса (независимо или в виде двустворчатой конструкции), и размещения гибкой или полугибкой печатной платы между двумя элементами корпуса и адгезивного скрепления элементов корпуса и печатной платы (включая источник питания и контроллер) вместе. Можно использовать и другие способы сборки, включая известные применительно к пригодным для ношения электронным устройствам и интеллектуальным текстильным изделиям. Например, может быть полезно локально изменять гибкость подложки и/или корпуса для механического укрепления областей, в которых предполагается разместить хрупкие компоненты.

В описанных выше вариантах осуществления сменные термические подсистемы, имеющие термический источник, расположены и выполнены с возможностью соединения сменной термической подсистемы с каркасами, содержащими длительно работающую энергетическую подсистему, в конфигурацию, в которой термический источник по существу накладывается на излучающую область каркаса. В других вариантах осуществления термический источник располагается частично поверх излучающих областей каркаса.

Устройства, описанные в настоящем документе, обеспечивают фототерапию и термотерапию, позволяя облегчить скелетно-мышечную боль и другие расстройства (включая травму костей, суставов, мышц, сухожилий, связок или нервов).

В способе облегчения боли используются стадии, на которых: собирают любую из вышеописанных систем, активируют сменную термическую подсистему, прикрепляют систему к желаемой области обработки на теле пользователя и активируют длительно работающую энергетическую подсистему; причем сменная термическая подсистема подает тепловую энергию на желаемую область обработки в предварительно заданном температурном диапазоне в течение по меньшей мере одной (1) минуты или пяти (5) минут, или десяти (10) минут, или тридцати (30) минут, или меньше или больше шестидесяти (60) минут. Длительно работающая энергетическая подсистема подает энергию из группы, состоящей из электромагнитного излучения невидимого диапазона, электромагнитного излучения видимого диапазона, электромагнитного поля, микротока, электростимуляции, ионофореза, сонофореза и их комбинации, независимо от тепловой энергии.

В некоторых вариантах осуществления тепловая энергия соответствует температуре тела человека или превышает ее. В других вариантах осуществления тепловая энергия ниже температуры тела человека. Подсистема термической энергии содержит материал с фазовым переходом или обеспечивает экзотермическую химическую реакцию.

Длительно работающая энергетическая подсистема, в некоторых вариантах осуществления, расположена и выполнена с возможностью непрерывной подачи энергии, а в других вариантах осуществления - прерывистой подачи энергии. В некоторых вариантах осуществления длительно работающая энергетическая подсистема также может подавать энергию импульсами по предварительно заданной схеме. В некоторых вариантах осуществления предварительно заданная схема включает в себя множество серий импульсов, разделенных различными интервалами отсутствия подачи энергии от длительно работающей энергетической подсистемы. В настоящем документе серия импульсов может представлять собой один длительный непрерывный импульс или может представлять собой последовательность отдельных импульсов по предварительно заданной схеме.

В некоторых вариантах осуществления длительно работающая энергетическая подсистема расположена и выполнена с возможностью подачи световой энергии из группы, состоящей из видимого света и инфракрасного света. Плотность световой энергии составляет более чем около 5 Дж/см² или более чем около 10 Дж/см².

ПРИМЕР

Гибкая печатная плата (ПП) и 2 жесткие ПП были изготовлены компанией Sunstone Circuits (г. Малино, штат Орегон, США) с использованием программного обеспечения PCB123^R. К гибкой плате были присоединены тридцать два красных и тридцать два инфракрасных СИД, и на концах гибкой платы были установлены 2 батареи NiMH. К концам гибкой платы были прикреплены жесткие платы для модуля Bluetooth и зарядного модуля.

Затем узел из гибкой и жестких плат с СИД и батареями помещали в форму для литья, заливали силиконом и отверждали при комнатной температуре в течение 24 часов. Вторую заливку силиконом проводили после первого отверждения, и затем снова отверждали в течение 24 часов при комнатной температуре.

Был изготовлен одноразовый нагревательный пакет с температурой 55 °C (диапазон 50-60 °C) из железного порошка, угля, вермикулита и хлорида натрия, термически запаянных в подложку из ПЭТ/ПЭ. Адгезивный многослойный материал, содержащий тканую основу, акриловый адгезив и защитные расположенные напротив друг друга язычки, был вырезан лазером с получением адгезивной повязки, которая может быть носителем для обеспечения лечения нагревательным пакетом и для прикрепления повязки для фототерапии к телу пользователя.

1. Система (500) двойного воздействия для независимой подачи двух различных энергетических воздействий к телу млекопитающего, содержащая:

(a) гибкий каркас (520), причем гибкий каркас содержит длительно работающую энергетическую подсистему, расположенную и выполненную с возможностью подачи энергии, и причем длительно работающая энергетическая подсистема имеет излучатели (570) энергии, расположенные в излучающей области каркаса, имеющей длину и ширину, причем как длина излучающей области, так и ширина излучающей области существенно больше глубины излучающей области;

(b) сменную термическую подсистему (580), расположенную и выполненную с возможностью соединения с длительно работающей энергетической подсистемой, расположенную и выполненную с возможностью подачи тепловой энергии; и

(c) средство для соединения длительно работающей энергетической подсистемы и сменной термической подсистемы с желаемой областью обработки на теле пользователя, причем средство для соединения длительно работающей энергетической подсистемы и сменной термической подсистемы с желаемой областью обработки на теле пользователя содержит гибкое полотно (550), имеющее адгезивную поверхность, и причем сменная термическая подсистема интегрирована со средствами соединения длительно работающей энергетической подсистемы и сменной термической подсистемы с желаемой областью обработки на теле пользователя;

причем сменная термическая подсистема содержит термический источник, прикрепленный к гибкому полотну, и по меньшей мере одну конструкцию, расположенную и выполненную с возможностью соединения термической подсистемы с каркасом в конфигурацию; и

термический источник накладывается на излучающую область каркаса таким образом, что гибкий каркас располагается между термическим источником и телом пользователя при использовании.

2. Система двойного воздействия по п. 1, в которой длительно работающая энергетическая подсистема дополнительно содержит по меньшей мере один компонент, расположенный и выполненный с возможностью обмена данными с внешним устройством.

3. Система двойного воздействия по любому из пп. 1, 2, в которой излучатели энергии длительно работающей энергетической подсистемы выбираются из группы, состоящей из света, электромагнитного поля, микротока, электростимуляции, ионофореза и сонофореза.

4. Система двойного воздействия по любому из пп. 1, 2, в которой длительно работающая энергетическая подсистема содержит один или более генераторов физического перемещения, выбранных из группы, состоящей из ультразвука, вибрации и их комбинаций.

5. Система двойного воздействия по любому из предыдущих пунктов, в которой длительно работающая энергетическая подсистема дополнительно содержит контроллер для управления подачей энергии.

6. Система двойного воздействия по п. 5, в которой длительно работающая энергетическая подсистема дополнительно содержит термический датчик и индикатор или контроллер для отключения или изменения элементов с целью поддержания желательных условий, относящихся к условиям выхода за температурный диапазон, или отображения для сообщения об условиях.

7. Система двойного воздействия по любому из предыдущих пунктов, расположенная и выполненная с возможностью подачи энергии непрерывно.

8. Система двойного воздействия по любому из пп.1-6, расположенная и выполненная с возможностью подачи энергии с перерывами.

9. Система двойного воздействия по любому из предыдущих пунктов, в которой сменная термическая подсистема содержит источник тепла.

10. Система двойного воздействия по любому из пп. 1-8, в которой сменная термическая подсистема содержит источник охлаждения.

11. Система двойного воздействия по п. 1, в которой каркас связан с элементами для улучшения возможности дыхания кожи, включая, без ограничений, отверстия, прерывистую поверхность контакта с кожей.

12. Система двойного воздействия по п. 1 или 11, в которой по меньшей мере одна конструкция, расположенная и выполненная с возможностью соединения термической подсистемы с каркасом, содержит по меньшей мере один зажим, по меньшей мере одно отверстие или по меньшей мере одну защелку.

13. Система двойного воздействия по п. 12, в которой каркас содержит по меньшей мере один батарейный блок и по меньшей мере одна структура, расположенная и выполненная с возможностью соединения термической подсистемы с каркасом, содержит зажим, соответствующий форме одного батарейного блока.

14. Система двойного воздействия по п. 13, в которой по меньшей мере один батарейный блок является по существу цилиндрическим.