BE1013664A3 - Nerve stimulation device. - Google Patents

Nerve stimulation device. Download PDF

Info

Publication number
BE1013664A3
BE1013664A3 BE2000/0546A BE200000546A BE1013664A3 BE 1013664 A3 BE1013664 A3 BE 1013664A3 BE 2000/0546 A BE2000/0546 A BE 2000/0546A BE 200000546 A BE200000546 A BE 200000546A BE 1013664 A3 BE1013664 A3 BE 1013664A3
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
phase
voltage
electrical
milliseconds
pulses
Prior art date
Application number
BE2000/0546A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Declercq Henri
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Declercq Henri filed Critical Declercq Henri
Priority to BE2000/0546A priority Critical patent/BE1013664A3/en
Priority to PCT/BE2001/000145 priority patent/WO2002018008A1/en
Priority to AU2001285620A priority patent/AU2001285620A1/en
Application granted granted Critical
Publication of BE1013664A3 publication Critical patent/BE1013664A3/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/36014External stimulators, e.g. with patch electrodes
    • A61N1/36021External stimulators, e.g. with patch electrodes for treatment of pain
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02Details
    • A61N1/025Digital circuitry features of electrotherapy devices, e.g. memory, clocks, processors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02Details
    • A61N1/04Electrodes
    • A61N1/0404Electrodes for external use
    • A61N1/0408Use-related aspects
    • A61N1/0456Specially adapted for transcutaneous electrical nerve stimulation [TENS]

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)

Abstract

De uitvinding heeft betrekking op een transcutaan zenuwstimulatieapparaat dat middelen bevat om een opeenvolging van elektrische pulsen aan de huid van een persoon met behulp van elektrodes aan te leggen, waarbij genoemde middelen zodanig zijn uitgevoerd dat ze toelaten meerfasige pulsen te generen, met een eerste fase die een positieve spanning met een duur van 5 à 15 milliseconden, en bij voorkeur 10 milliseconden, vertoont , en met een tweede fase die een negatieve spanning met een duur van 5 à 15 milliseconden, en bij voorkeur 10 miliseconden, vertoont. De uitvinding heeft eveneens betrekking op een elektrode voor het transcutaan elektrisch stimuleren van zenuwen.The invention relates to a transcutaneous nerve stimulation device comprising means for applying a sequence of electrical pulses to a person's skin with the aid of electrodes, said means being designed to allow the generation of multiphase pulses, with a first phase which has a positive voltage with a duration of 5 to 15 milliseconds, and preferably 10 milliseconds, and with a second phase that has a negative voltage with a duration of 5 to 15 milliseconds, and preferably 10 miliseconds. The invention also relates to an electrode for transcutaneously stimulating nerves electrically.

Description

       

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Zenuwstimulatieapparaat 
De uitvinding heeft betrekking op een transcutaan zenuwstimulatieapparaat met middelen om een opeenvolging van elektrische pulsen aan de huid van een persoon met behulp van elektroden aan te leggen. 



   De volgens de huidige stand van de techniek gekende apparaten voor het transcutaan stimuleren van de zenuwen bij een persoon laten niet toe om bepaalde vormen van pulsen te genereren die bijzonder doeltreffend blijken te zijn bij het verzachten van pijnen of voor het versnellen van een revalidatie- of genezingsproces. 



   De uitvinding wil hieraan verhelpen door een apparaat voor het elektrisch stimuleren van de zenuwen van een persoon voor te stellen dat toelaat om bepaalde specifieke elektrische pulsaties te genereren met een bijzondere   pulsvorm.   



   Tot dit doel vertoont het apparaat, volgens de uitvinding, middelen die toelaten om meerfasige pulsen te genereren, waarbij een eerste fase een positieve 
 EMI1.1 
 spanning met een duur van 5 à 15 milliseconden vertoont, terwijl een tweede fase een negatieve spanning met een duur van 5 à 15 milliseconden vertoont. 



   Doelmatig, laten genoemde middelen toe om tussen genoemde eerste fase en genoemde tweede fase een compenserende fase te genereren die een spanning vertoont die minder dan éénderde van de spanning van de eerste en/of tweede fase bedraagt. 



   De uitvinding heeft eveneens betrekking op een elektrode voor het transcutaan elektrisch stimuleren van zenuwen die samenwerkt met een spanningsbron zoals bovengenoemd transcutaan zenuwstimulatieapparaat, en die een, op de huid van 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 een te behandelen persoon te plaatsen, elektrische geleider voor het overbrengen van elektrische pulsen en een verwarmingselement bevat. 



   Deze elektrode is gekenmerkt doordat het   verwarmingselement   uit een elektrische weerstand bestaat. 



   Volgens een bijzondere uitvoeringsvonn van de elektrode, volgens de uitvinding, bevat deze een temperatuurssensor die samenwerkt met genoemde spanningsbron teneinde de temperatuur van de elektrode te regelen. 



   Andere bijzonderheden en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de   hierna   volgende beschrijving van enkele specifieke   uitvoeringsvormen   van het apparaat en de elektrode volgens de uitvinding ; deze beschrijving wordt enkel als voorbeeld gegeven en beperkt de draagwijdte niet van de gevorderde bescherming ; de hiema gebruikte verwijzingscijfers hebben betrekking op de hieraan toegevoegde figuren. 



   Figuur 1 is een schematische voorstelling van zenuwstimulatieapparaat, volgens de uitvinding, met twee elektrodes. 



   Figuur 2 is een schematische voorstelling van een puls gegenereerd door het zenuwstimulatie apparaat, volgens de uitvinding. 



   Figuur 3 is een schematische voorstelling van een elektrische schakeling van het zenuwstimulatie apparaat volgens een bijzonder interessante   uitvoeringsvorm   van de uitvinding. 



   Figuur 4 is een schematische voorstelling van een elektrische schakeling volgens een andere   uitvoeringsvorm   van het apparaat, volgens de uitvinding. 



   Figuur 5 is een schematisch vooraanzicht van een elektrode, volgens de uitvinding. 



   Figuur 6 is een schematische doorsnede volgens de lijn VI-VI uit figuur 5. 



   In de verschillende figuren hebben dezelfde verwijzingscijfers betrekking op dezelfde of analoge elementen. 



   Het zenuwstimulatieapparaat   1,   volgens de uitvinding, zoals voorgesteld in de figuur 1 is voorzien van twee elektrodes 2 en 3 en wordt aangesloten 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 op het elektrisch net via een stekker 4. Deze elektrodes 2 en 3 dienen op de huid van een te behandelen persoon geplaatst te worden zodanig dat elektrische pulsen kunnen toegediend worden met behulp van het zenuwstimulatieapparaat. 



   In figuur 2 wordt schematisch een meerfasige puls met een vorm voorgesteld die zeer doeltreffend blijkt te zijn voor onder andere het revalideren van verlamde of verzwakte spieren, het verzachten van pijnen of het versnellen van een genezingsproces. 



   Deze puls vertoont drie fasen. Een eerste fase 4 benadert een rechthoek en vertoont een steile nagenoeg verticaal omhooglopende flank 5 waarbij de elektrische spanning stijgt van 0 Volt tot nagenoeg 7 Volt. Gedurende een periode van nagenoeg 10 milliseconden wordt de elektrische spanning tussen nagenoeg 6 en 7 Volt gehouden. Na het verstrijken van deze 10 milliseconden valt het spanningsverloop via een nagenoeg verticale flank 6 terug tot op 0 Volt. 



   Vervolgens vertoont deze puls een compenserende fase 7 welke een kleine negatieve spanningspiek 8 van nagenoeg 1, 2 Volt vertoont gedurende 5 milliseconden. De compenserende fase 7 bestaat bijvoorbeeld uit een zogenaamde uitslingering van de eerste fase 4. 



   Tenslotte vertoont de puls een volgende fase 9 die eveneens een rechthoek benadert met een steile nagenoeg verticaal omlaag lopende flank 10 waarbij de elektrische spanning daalt van 0 Volt tot nagenoeg-7 Volt. Gedurende een periode van nagenoeg 10 milliseconden wordt de elektrische spanning tussen nagenoeg-6 en   - 7   Volt gehouden. Na het verstrijken van deze 10 milliseconden stijgt het spanningsverloop ogenblikkelijk via een nagenoeg verticale flank 11 terug tot op 0 Volt. 



   Er werden goede resultaten verkregen bij het gebruik van een puls met een compenserende fase 7 die een spanningspiek vertoont met een grootte die minder dan éénderde van de spanning van de erop aansluitende fasen 4 en 9 bedraagt. De duur van deze compenserende fase 7 ligt tussen 2 en 10 milliseconden. 



   De spanning van de fasen 4 en 9 kan variëren tussen 0 en 250 Volt, en bij voorkeur tussen 10 en 30 Volt, waarbij de beste resultaten werden verkregen met een spanning die varieert tussen 20 en 50 Volt. 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 
 EMI4.1 
 



  Met behulp van een opeenvolging van dergelijke pulsen wordt via genoemde elektroden 2 en 3, die tegen de huid van een te behandelen persoon worden gehouden, de zenuwen en spieren van deze persoon gestimuleerd. 



  De frequentie van de opeenvolging van deze pulsen is regelbaar en ligt bij voorkeur tussen 10 Hz en 100 Hz. Teneinde gewenning aan de pulsen te vermijden waarbij het gewenste genezend of pijnstillend effect zou verminderen, wordt deze frequentie op een voordelige wijze gemoduleerd zodanig dat het tijdsinterval tussen twee opeenvolgende pulsen varieert. 



  Figuur 3 geeft de belangrijkste elementen weer van de elektrische schakeling van het zenuwstimulatieapparaat, volgens een voorkeursuitvoeringsvonn van de uitvinding, dat toelaat om een puls zoals voorgesteld in figuur 2 te genereren. 



  Aldus is deze schakeling voorzien van een tijdsbasis-oscillator 12 met een teller en een kwartskristal met een frequentie van 3, Deze frequentie van het kwartskristal wordt gedeeld wordt door teneinde een wisselspanning met een frequentie van 400 Hz te genereren aan de uitgang van de tijdsbasis-oscillator 12. 



  Deze tijdsbasis-oscillator 12 werkt samen met een deler 13 die genoemde frequentie van 400 Hz deelt door 8 zodat aan de uitgang van deze deler een frequentie van 50 Hz wordt verkregen. 



  De deler 13 sluit aan op een element met 2 parallel geschakelde inverters 14 dat via twee uitgangen verbonden is met twee transistors 15 en 16 die op hun beurt verbonden zijn met een ringkemtransfonnator 17. 



  Deze ringkemtransformator 17 is via een potentiometer 18 verbonden met twee uitgangen 19 en 20 waarop de elektrodes 2 en 3 aansluiten en waartussen aldus een potentiaalverschil met een verloop in de vorm van genoemde puls wordt gegenereerd. Met behulp van de potentiometer 18 kan de grootte van de puls die gevormd wordt tussen beide elektrodes 2 en 3 geregeld worden. De spanning van deze puls kan aldus, naargelang de gewenste toepassing, op een waarde tussen 0 en 250 Volt ingesteld worden. Aldus bedraagt het spanningsverschil tussen de fasen 4 en 9 maximaal 250 Volt. 



  De exacte waarde van de aan de uitgangen 19 en 20 verkregen spanning kan bepaald worden aan de hand van de waarden die afgelezen worden op een, niet in 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 de figuren voorgestelde, geheugenscoop die samenwerkt met de inrichting, volgens de uitvinding. 



   Het gebruik van een ringkemtransformator 17, die geen luchtspleet vertoont, laat toe dat een meerfasige puls gegenereerd wordt die twee rechthoekige fasen vertoont met nagenoeg verticale flanken 5,6, 10 en 11 waarbij de duur van deze beide fasen bij voorkeur nagenoeg 10 milliseconden bedraagt. 



   De duur van deze fasen 4 en 9 kan echter variëren tussen 5 milliseconden en 15 milliseconden. 



   Verder is genoemde elektrische schakeling voorzien van een frequentieregeling 21 die toelaat om de opeenvolging van genoemde meerfasige pulsen te moduleren teneinde gewenning te vermijden, zoals boven reeds werd vermeld. 



   Het apparaat, volgens de uitvinding, wordt bij voorkeur aangesloten op het elektrische net via een wisselstroomadapter die een spanningsbron van 230 Volt en 50 Hz omzet in een spanning van 24 Volt en 1000 mA met een   vermogen   van 24 VA. 



   Een andere uitvoeringsvorm van het apparaat, volgens de uitvinding, laat toe een tweefasige symmetrische puls te genereren welke hogergenoemde compenserende fase niet vertoont. Aldus vertoont deze puls een eerste rechthoekige fase die aansluit op een tweede rechthoekige fase. 



   In figuur 4 wordt schematisch de elektrische schakeling weergegeven welke toelaat om een dergelijke puls te genereren. Deze schakeling vertoont een tijdsbasis-oscillator en een teller 12 die samenwerkt met een deler 13 en inverters 14 die via twee uitgangen verbonden is via elektrische weerstanden 22 met twee transistors 15 en 16. 



   Aldus laat deze schakeling toe om een tweefasige rechthoekige puls te genereren tussen twee elektrodes die aangesloten dienen te worden aan de uitgangen 19 en 20. De grootte van de puls kan geregeld worden door middel van een daarvoor voorziene potentiometer 18. 



   In de figuren 5 en 6 wordt een specifieke   uitvoeringsvorm   van een elektrode 2, volgens de uitvinding, weergegeven. De elektrode 2 dient op de huid van 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 een persoon geplaatst te worden en is uitermate geschikt voor het transcutaan elektrisch stimuleren van zenuwen. 



   Deze elektrode 2 is schijfvormig en bevat een elektrische geleider voor het overbrengen van elektrische pulsen. De elektrische geleider is via een elektrisch geleidende draad 22 verbonden met een van de uitgangen 19 of 20 van een zenuwstimulatieapparaat 1. 



   Verder werd vastgesteld dat bij het verwarmen van de huid van de te behandelen persoon, elektrische pulsen dieper in de huid indringen. Aldus is de elektrode 2 voorzien van een verwarmingselement. Dit   verwarmingselement   wordt gevormd door een spiraalvormig gewikkelde elektrische weerstandsdraad 23. 



   Deze weerstandsdraad 23 wordt in een niet elektrisch geleidende cirkelvormige verwarmingsschijf 24 uit kunststof zoals bijvoorbeeld silicone ingegoten, zodanig dat de weerstandsdraad 23 elektrisch geïsoleerd is ten opzichte van genoemde elektrische geleider. Het gebruik van silicone zorgt ervoor dat een soepele schijf 24 wordt verkregen die aldus de nauw kan aansluiten op het oppervlak van de huid van een persoon. Doordat de weerstandsdraad 23 spiraalvormig gewikkeld is en zich in genoemde schijf24 volgens een cirkel uitstrekt is de verwarmingsschijf 24 zeer soepel, niettegenstaande de aanwezigheid van deze weerstandsdraad 23. 



   De weerstandsdraad 23 is via draden 26 en 27 verbonden met een, niet in de figuren voorgestelde, elektrische schakeling die toelaat om met een gelijkspanning van 20 Volt de weerstandsdraad 23 te verwarmen tot bij voorkeur maximaal   70 C.   De weerstandsdraad heeft bij voorkeur een weerstand van 80 Ohm en een diameter die bijvoorbeeld 0, 3 mm bedraagt. 



   De elektrische geleider die instaat voor de overdracht van de elektrische pulsen naar huid van een persoon wordt gevormd door een tweede cirkelvormige schijf 25 die tegen de verwanningsschijf 24 bevestigd is. Deze tweede schijf 25 bestaat bij voorkeur uit silicone gemengd met elektrisch geleidende deeltjes in een voldoende grote hoeveelheid zodanig dat deze tweede schijf 25 elektrisch geleidend is. Deze schijf 25 vormt aldus genoemde elektrische geleider en is verbonden met de draad 22. 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 



   Deze tweede schijf 25 van de elektrode 2 wordt tegen de huid van een persoon gedrukt, waarbij de door de weerstandsdraad 23 geproduceerde   wannte   doorheen deze tweede schijf 25 de huid van deze persoon   verwarmt.   



   Verder is de elektrode, volgens de uitvinding, voorzien van een thermische sensor 28 die via draden 29 en 30 samenwerkt met het zenuwstimulatieapparaat, volgens de uitvinding. Aldus is het mogelijk om aan de hand van de met deze temperatuurssensor 28 gemeten temperatuur van de elektrode 2, de stroom van de weerstandsdraad 23 te regelen en aldus de temperatuur van de elektrode 2 te regelen. 



   De aangewende silicone is bij voorkeur bestand tegen temperaturen   tot 1000C.    



   In een andere uitvoeringsvorm van de elektrode, volgens de uitvinding, bevat deze een weerstandsdraad 23 die elektrisch   geYsoleerd   wordt ten opzichte van een elektrische geleider, die voor de overdracht van de elektrische pulsen zorgt, door deze in te bedden in polytetrafluoretheen, gekend onder de   handelsbenaming'teflon'.   



   Genoemde elektrische geleider wordt dan gevormd door een omhulsel uit tin dat de weerstandsdraad omgeeft. 



   Verder bevat deze elektrode eveneens een temperatuurssensor teneinde de temperatuur van de elektrode te regelen. 



   De uitvinding is natuurlijk niet beperkt tot de hierboven weergegeven en in bijgaande figuren voorgestelde uitvoeringsvormen van het apparaat en de elektrode volgens de uitvinding. Zo kunnen bijvoorbeeld meer dan twee elektrodes voorzien worden. Ook is het mogelijk kleine beeldschermen of licht emitterende diodes te voorzien aan het zenuwstimulatieapparaat om bepaalde variabelen zoals de duur van de elektrische pulsen, de grootte van de pulsen en de temperatuur van de elektrodes af te lezen, waarbij de waarde van deze variabelen kan aangepast worden in functie van de te behandelen persoon.



   <Desc / Clms Page number 1>
 



   Nerve stimulation device
The invention relates to a transcutaneous nerve stimulation device with means for applying a sequence of electrical pulses to a person's skin using electrodes.



   The devices known to the state of the art for transcutaneously stimulating the nerves in a person do not allow to generate certain forms of pulses which prove to be particularly effective in relieving pain or accelerating a rehabilitation or healing process.



   The invention seeks to remedy this by proposing an apparatus for electrically stimulating the nerves of a person that allows to generate certain specific electrical pulses with a special pulse shape.



   For this purpose, the device according to the invention has means which allow to generate multiphase pulses, a first phase having a positive
 EMI1.1
 voltage with a duration of 5 to 15 milliseconds, while a second phase shows a negative voltage with a duration of 5 to 15 milliseconds.



   Advantageously, said means allow to generate between said first phase and said second phase a compensating phase which exhibits a voltage that is less than one third of the voltage of the first and / or second phase.



   The invention also relates to an electrode for the transcutaneous electrical stimulation of nerves which cooperates with a voltage source such as the above-mentioned transcutaneous nerve stimulation device, and which on the skin of

 <Desc / Clms Page number 2>

 includes an electrical conductor for transferring electrical pulses and a heating element for placing a person to be treated.



   This electrode is characterized in that the heating element consists of an electrical resistor.



   According to a special embodiment of the electrode, according to the invention, it comprises a temperature sensor which cooperates with said voltage source in order to control the temperature of the electrode.



   Other details and advantages of the invention will be apparent from the following description of some specific embodiments of the device and the electrode according to the invention; this description is only given as an example and does not limit the scope of the protection claimed; the reference numerals used herein refer to the attached figures.



   Figure 1 is a schematic representation of nerve stimulation apparatus, according to the invention, with two electrodes.



   Figure 2 is a schematic representation of a pulse generated by the nerve stimulation device, according to the invention.



   Figure 3 is a schematic representation of an electrical circuit of the nerve stimulation device according to a particularly interesting embodiment of the invention.



   Figure 4 is a schematic representation of an electrical circuit according to another embodiment of the device, according to the invention.



   Figure 5 is a schematic front view of an electrode, according to the invention.



   Figure 6 is a schematic section along the line VI-VI of Figure 5.



   In the various figures, the same reference numerals refer to the same or analogous elements.



   The nerve stimulation device 1, according to the invention, as represented in the figure 1 is provided with two electrodes 2 and 3 and is connected

 <Desc / Clms Page number 3>

 on the electrical network via a plug 4. These electrodes 2 and 3 must be placed on the skin of a person to be treated in such a way that electrical pulses can be administered with the aid of the nerve stimulation device.



   Figure 2 schematically shows a multi-phase pulse with a shape that appears to be very effective for, among other things, rehabilitating paralyzed or weakened muscles, relieving pains or speeding up a healing process.



   This pulse has three phases. A first phase 4 approaches a rectangle and has a steep flank 5 that rises almost vertically and the electrical voltage rises from 0 volts to almost 7 volts. During a period of almost 10 milliseconds, the electrical voltage is kept between almost 6 and 7 volts. After these 10 milliseconds have elapsed, the voltage development via a nearly vertical edge 6 falls back to 0 volts.



   Subsequently, this pulse shows a compensating phase 7 which exhibits a small negative voltage peak 8 of substantially 1.2 volts during 5 milliseconds. The compensating phase 7 consists, for example, of a so-called deflation of the first phase 4.



   Finally, the pulse has a subsequent phase 9, which also approaches a rectangle with a steep, almost vertically downward flank 10, the electrical voltage decreasing from 0 volts to almost 7 volts. During a period of almost 10 milliseconds, the electrical voltage is kept between approximately -6 and -7 volts. After these 10 milliseconds have elapsed, the voltage development immediately rises back to 0 volts via an almost vertical edge 11.



   Good results were obtained when using a pulse with a compensating phase 7 exhibiting a voltage peak with a magnitude less than one third of the voltage of the subsequent phases 4 and 9. The duration of this compensatory phase 7 is between 2 and 10 milliseconds.



   The voltage of phases 4 and 9 can vary between 0 and 250 volts, and preferably between 10 and 30 volts, the best results being obtained with a voltage that varies between 20 and 50 volts.

 <Desc / Clms Page number 4>

 
 EMI4.1
 



  With the aid of a sequence of such pulses, the nerves and muscles of this person are stimulated via said electrodes 2 and 3, which are held against the skin of a person to be treated.



  The frequency of the sequence of these pulses is adjustable and is preferably between 10 Hz and 100 Hz. In order to avoid getting used to the pulses where the desired healing or analgesic effect would diminish, this frequency is advantageously modulated such that the time interval varies between two consecutive pulses.



  Figure 3 shows the most important elements of the electrical circuit of the nerve stimulation device, according to a preferred embodiment of the invention, which allows to generate a pulse as shown in Figure 2.



  This circuit is thus provided with a time base oscillator 12 with a counter and a quartz crystal with a frequency of 3. This frequency of the quartz crystal is divided by in order to generate an alternating voltage with a frequency of 400 Hz at the output of the time base oscillator 12.



  This time base oscillator 12 cooperates with a divider 13 which divides said frequency of 400 Hz by 8 so that a frequency of 50 Hz is obtained at the output of this divider.



  The divider 13 connects to an element with 2 inverters 14 connected in parallel and connected via two outputs to two transistors 15 and 16, which in turn are connected to a ring core transformer 17.



  This ring core transformer 17 is connected via a potentiometer 18 to two outputs 19 and 20 to which the electrodes 2 and 3 connect, and between which a potential difference with a variation in the form of said pulse is thus generated. The magnitude of the pulse formed between the two electrodes 2 and 3 can be controlled with the aid of the potentiometer 18. The voltage of this pulse can thus be set to a value between 0 and 250 volts, depending on the desired application. The voltage difference between phases 4 and 9 is thus at most 250 Volts.



  The exact value of the voltage obtained at the outputs 19 and 20 can be determined on the basis of the values that are read at a

 <Desc / Clms Page number 5>

 a memory scope shown in the figures and cooperating with the device according to the invention.



   The use of a ring core transformer 17, which does not have an air gap, allows a multi-phase pulse to be generated which has two rectangular phases with substantially vertical flanks 5, 6, 10 and 11, the duration of these two phases preferably being substantially 10 milliseconds.



   However, the duration of these phases 4 and 9 can vary between 5 milliseconds and 15 milliseconds.



   Furthermore, said electrical circuit is provided with a frequency control 21 which allows to modulate the sequence of said multiphase pulses in order to avoid habituation, as already mentioned above.



   The device, according to the invention, is preferably connected to the electrical network via an AC adapter that converts a voltage source of 230 Volts and 50 Hz into a voltage of 24 Volts and 1000 mA with a power of 24 VA.



   Another embodiment of the device according to the invention makes it possible to generate a two-phase symmetrical pulse which does not exhibit the aforementioned compensating phase. This pulse thus has a first rectangular phase that connects to a second rectangular phase.



   Figure 4 schematically shows the electrical circuit which allows to generate such a pulse. This circuit has a time base oscillator and a counter 12 which cooperates with a divider 13 and inverters 14 which is connected via two outputs via electrical resistors 22 to two transistors 15 and 16.



   This circuit thus allows to generate a biphasic rectangular pulse between two electrodes to be connected to the outputs 19 and 20. The magnitude of the pulse can be controlled by means of a potentiometer 18 provided for this purpose.



   Figures 5 and 6 show a specific embodiment of an electrode 2 according to the invention. The electrode 2 serves on the skin of

 <Desc / Clms Page number 6>

 to be placed in a person and is extremely suitable for the transcutaneous electrical stimulation of nerves.



   This electrode 2 is disk-shaped and contains an electrical conductor for transferring electrical pulses. The electrical conductor is connected via an electrically conductive wire 22 to one of the outputs 19 or 20 of a nerve stimulation device 1.



   It was furthermore found that when heating the skin of the person to be treated, electrical pulses penetrate deeper into the skin. The electrode 2 is thus provided with a heating element. This heating element is formed by a spiral-wound electrical resistance wire 23.



   This resistance wire 23 is cast into a non-electrically conductive circular heating disk 24 made of plastic such as, for example, silicone, such that the resistance wire 23 is electrically insulated from said electrical conductor. The use of silicone ensures that a flexible disc 24 is obtained which can thus closely fit the surface of a person's skin. Because the resistance wire 23 is wound in a spiral shape and extends in said disk 24 in a circle, the heating disk 24 is very flexible, notwithstanding the presence of this resistance wire 23.



   The resistance wire 23 is connected via wires 26 and 27 to an electrical circuit, not shown in the figures, which allows heating the resistance wire 23 to a maximum of 70 ° C with a direct voltage of 20 volts. The resistance wire preferably has a resistance of 80 ohms and a diameter that is, for example, 0.3 mm.



   The electrical conductor responsible for transferring the electrical pulses to a person's skin is formed by a second circular disk 25 which is mounted against the heating disk 24. This second disc 25 preferably consists of silicone mixed with electrically conductive particles in a sufficiently large amount such that this second disc 25 is electrically conductive. This disk 25 thus forms the electrical conductor and is connected to the wire 22.

 <Desc / Clms Page number 7>

 



   This second disc 25 of the electrode 2 is pressed against the skin of a person, the heat produced by the resistance wire 23 heating through this second disc 25 heating the skin of this person.



   Furthermore, the electrode according to the invention is provided with a thermal sensor 28 which cooperates via wires 29 and 30 with the nerve stimulation device according to the invention. Thus, on the basis of the temperature of the electrode 2 measured with this temperature sensor 28, it is possible to control the current of the resistance wire 23 and thus to control the temperature of the electrode 2.



   The silicone used is preferably resistant to temperatures up to 100 ° C.



   In another embodiment of the electrode, according to the invention, it comprises a resistance wire 23 which is electrically insulated relative to an electrical conductor, which ensures the transmission of the electrical pulses, by embedding them in polytetrafluoroethylene known under the trade name "teflon."



   Said electrical conductor is then formed by a tin casing that surrounds the resistance wire.



   Furthermore, this electrode also comprises a temperature sensor in order to control the temperature of the electrode.



   The invention is of course not limited to the embodiments of the device and the electrode according to the invention shown above and represented in the accompanying figures. For example, more than two electrodes can be provided. It is also possible to provide small displays or light-emitting diodes to the nerve stimulation device to read certain variables such as the duration of the electrical pulses, the magnitude of the pulses and the temperature of the electrodes, whereby the value of these variables can be adjusted in function of the person to be treated.


    

Claims (20)

CONCLUSIES 1. Transcutaan zenuwstimulatieapparaat dat middelen bevat om een opeenvolging van elektrische pulsen aan de huid van een persoon met behulp van elektrodes (2, 3) aan te leggen, daardoor gekenmerkt dat genoemde middelen zodanig zijn uitgevoerd dat ze toelaten meerfasige pulsen te generen, met een eerste fase (4) die een spanning met een duur van 5 à 15 milliseconden, en bij voorkeur 10 milliseconden, vertoont, en met een tweede fase (9) die een spanning met een duur van 5 à 15 milliseconden, en bij voorkeur 10 milliseconden, vertoont.  CONCLUSIONS Transcutaneous nerve stimulation device comprising means for applying a sequence of electrical pulses to a person's skin with the aid of electrodes (2, 3), characterized in that said means are designed to allow the generation of multi-phase pulses with a first phase (4) which has a voltage with a duration of 5 to 15 milliseconds, and preferably 10 milliseconds, and with a second phase (9) which has a voltage with a duration of 5 to 15 milliseconds, and preferably 10 milliseconds , shows. 2. Apparaat volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat genoemde middelen zodanig zijn uitgevoerd dat genoemde eerste fase (4) een positieve elektrische spanning vertoont, terwijl genoemde tweede fase (9) een negatieve elektrische spanning vertoont.  Device according to claim 1, characterized in that said means are designed such that said first phase (4) has a positive electrical voltage, while said second phase (9) has a negative electrical voltage. 3. Apparaat volgens conclusie 1 of 2, daardoor gekenmerkt dat genoemde middelen zodanig zijn uitgevoerd dat ze toelaten om tussen genoemde eerste fase (4) en genoemde tweede fase (9), een compenserende fase (7) te genereren die een spanning vertoont die minder dan éénderde van de spanning van de eerste en/of tweede fase bedraagt.  Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that said means are designed to allow a compensating phase (7) to be generated between said first phase (4) and said second phase (9) that exhibits a voltage which is less than one third of the voltage of the first and / or second phase. 4. Apparaat volgens conclusie 3, daardoor gekenmerkt dat genoemde middelen zodanig zijn uitgevoerd dat ze toelaten een compenserende fase (7) te genereren met een duur tussen 2 en 10 ms.  Device according to claim 3, characterized in that said means are designed such that they allow to generate a compensating phase (7) with a duration between 2 and 10 ms. 5. Apparaat volgens een van de conclusies 1 tot 4, daardoor gekenmerkt dat genoemde middelen een elektrische schakeling bevatten met een ringkerntransformator (17) die geschakeld is tussen, enerzijds, genoemde elektrodes (2, 3) en, anderzijds, een tijdbasis-oscillator (12) met een teller.  Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that said means comprise an electrical circuit with a ring-core transformer (17) connected between, on the one hand, said electrodes (2, 3) and, on the other hand, a time-base oscillator ( 12) with a counter. 6. Apparaat volgens conclusie 5, daardoor gekenmerkt dat genoemde elektrodes (2, 3) via een potentiometer (18) verbonden zijn met genoemde ringkerntransformator (17). <Desc/Clms Page number 9> EMI9.1  Device according to claim 5, characterized in that said electrodes (2, 3) are connected via a potentiometer (18) to said toroidal core transformer (17).  <Desc / Clms Page number 9>    EMI9.1   7. Apparaat volgens een van de conclusies 1 tot 6, daardoor gekenmerkt dat genoemde middelen zodanig zijn uitgevoerd dat genoemde puls een elektrische spanning vertoont die begrepen is tussen 0 en 250 Volt. Device according to any of claims 1 to 6, characterized in that said means are designed such that said pulse has an electrical voltage comprised between 0 and 250 volts. 8. Elektrode voor het transcutaan elektrisch stimuleren van zenuwen die verbonden is met een spanningsbron, in het bijzonder met het transcutaan zenuwstimulatieapparaat volgens een van de vorige conclusies, die een verwarmingselement (23) en een, op de huid van een te behandelen persoon te plaatsen, elektrische geleider (25) voor het overbrengen van elektrische pulsen bevat, daardoor gekenmerkt dat dit verwarmingselement (23) een elektrische weerstand bevat die elektrisch geïsoleerd is ten opzichte van genoemde elektrische geleider (25). An electrode for the transcutaneous electrical stimulation of nerves connected to a voltage source, in particular to the transcutaneous nerve stimulation device according to one of the preceding claims, which places a heating element (23) and a person to be treated on the skin of a person to be treated , comprising electrical conductor (25) for transmitting electrical pulses, characterized in that said heating element (23) comprises an electrical resistor which is electrically insulated with respect to said electrical conductor (25). 9. Elektrode volgens conclusie 8, daardoor gekenmerkt dat genoemde elektrische weerstand gevormd wordt door een spiraalvormig gewikkelde weerstandsdraad (23). The electrode according to claim 8, characterized in that said electrical resistance is formed by a spiral-wound resistance wire (23). 10. Elektrode volgens conclusie 8 of 9, daardoor gekenmerkt dat genoemde elektrische weerstand elektrisch (23) geïsoleerd is ten opzichte van genoemde elektrische geleider (25) door middel van polytetrafluoretheen, gekend onder de handelsbenamingThe electrode according to claim 8 or 9, characterized in that said electrical resistance (23) is electrically insulated from said electrical conductor (25) by means of polytetrafluoroethylene known under the trade name 11. Elektrode volgens een van de conclusies 8 tot 10, daardoor gekenmerkt dat deze een temperatuurssensor (28) bevat die samenwerkt met genoemde spanningsbron (l) teneinde de temperatuur van de elektrode (2, te regelen. The electrode according to any of claims 8 to 10, characterized in that it comprises a temperature sensor (28) which cooperates with said voltage source (1) in order to control the temperature of the electrode (2). 12. Elektrode volgens een van de conclusie 8 tot 11, daardoor gekenmerkt dat genoemde elektrische geleider (25) hoofdzakelijk bestaat uit warmtebestendige silicone die elektrisch geleidende deeltjes bevat. The electrode according to any of claims 8 to 11, characterized in that said electrical conductor (25) consists essentially of heat-resistant silicone containing electrically conductive particles. 13. Elektrode volgens een van de conclusies 8 tot 11, daardoor gekenmerkt dat genoemde elektrische geleider (25) hoofdzakelijk uit tin bestaat. The electrode according to any of claims 8 to 11, characterized in that said electrical conductor (25) consists essentially of tin. 14. Werkwijze voor het transcutaan stimuleren van zenuwen van een persoon, waarbij een opeenvolging van elektrische pulsen wordt aangelegd aan de huid van deze persoon met behulp van elektroden, daardoor gekenmerkt dat meerfasige pulsen worden aangewend waarbij tijdens een eerste fase (4) een positieve <Desc/Clms Page number 10> "teflon".spanning gedurende 5 à 15 milliseconden wordt aangelegd, terwijl tijdens een tweede fase (9) een negatieve spanning gedurende 5 à 15 milliseconden wordt aangelegd. A method for transcutaneously stimulating a person's nerves, wherein a sequence of electrical pulses is applied to this person's skin with the aid of electrodes, characterized in that multiphase pulses are applied with a positive phase during a first phase (4)  <Desc / Clms Page number 10>  "teflon" voltage is applied for 5 to 15 milliseconds, while during a second phase (9) a negative voltage is applied for 5 to 15 milliseconds. 15. Werkwijze volgens conclusie 14, daardoor gekenmerkt dat tussen genoemde eerste fase (4) en genoemde tweede fase (9) een compenserende fase (7) wordt toegepast die een spanning vertoont die minder dan éénderde van de spanning van de eerste en/of tweede fase bedraagt.  Method according to claim 14, characterized in that between said first phase (4) and said second phase (9) a compensating phase (7) is applied which exhibits a voltage that is less than one third of the voltage of the first and / or second phase. 16. Werkwijze volgens conclusie 15, daardoor gekenmerkt dat genoemde compenserende fase (7) een duur heeft tussen 2 en 10 ms.  Method according to claim 15, characterized in that said compensating phase (7) has a duration between 2 and 10 ms. 17. Werkwijze volgens een van de conclusies 14 tot 16, daardoor gekenmerkt dat de absolute waarde van de spanning van genoemde eerste en/of tweede fase nagenoeg 15 à 50 volt bedraagt, en bijvoorkeur tussen 25 en 30 volt ligt.  Method according to one of claims 14 to 16, characterized in that the absolute value of the voltage of said first and / or second phase is approximately 15 to 50 volts, and is preferably between 25 and 30 volts. 18. Werkwijze volgens één van de conclusies 14 tot 17, daardoor EMI10.1 gekenmerkt dat genoemde pulsen een frequentie vertonen van 10 tot 100 Hz.  The method of any one of claims 14 to 17, thereby  EMI10.1  characterized in that said pulses have a frequency of 10 to 100 Hz. 00 19. Werkwijze volgens een van de conclusies 14 tot 18, daardoor Hzgekenmerkt dat de frequentie van de opeenvolgende pulsen gemoduleerd wordt. The method of any one of claims 14 to 18, thereby Hz characterized that the frequency of the successive pulses is modulated. 20. Werkwijze volgens een van de conclusies 14 tot 19, daardoor gekenmerkt dat genoemde elektroden (2, 3) verwarmd worden tot een temperatuur van maximaal 50C en bijvoorkeur tot een temperatuur tussen 37 C en 45 C.  Method according to one of claims 14 to 19, characterized in that said electrodes (2, 3) are heated to a temperature of at most 50 ° C and preferably to a temperature of between 37 ° C and 45 ° C.
BE2000/0546A 2000-08-30 2000-08-30 Nerve stimulation device. BE1013664A3 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2000/0546A BE1013664A3 (en) 2000-08-30 2000-08-30 Nerve stimulation device.
PCT/BE2001/000145 WO2002018008A1 (en) 2000-08-30 2001-08-30 Nerve stimulation device
AU2001285620A AU2001285620A1 (en) 2000-08-30 2001-08-30 Nerve stimulation device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2000/0546A BE1013664A3 (en) 2000-08-30 2000-08-30 Nerve stimulation device.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1013664A3 true BE1013664A3 (en) 2002-06-04

Family

ID=3896647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE2000/0546A BE1013664A3 (en) 2000-08-30 2000-08-30 Nerve stimulation device.

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2001285620A1 (en)
BE (1) BE1013664A3 (en)
WO (1) WO2002018008A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007113775A2 (en) * 2006-04-05 2007-10-11 Ro-Tec B.V.B.A. Appliance and sequence of pulses for the application of electrotherapy
US10792495B2 (en) 2016-12-01 2020-10-06 Thimble Bioelectronics, Inc. Neuromodulation device and method for use
US11446495B2 (en) * 2019-05-14 2022-09-20 Twenty Twenty Therapeutics Llc Therapeutic devices for placement underneath the eyelid and associated systems, devices, and methods for dry eye treatment

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2123698A (en) * 1982-06-18 1984-02-08 Biostim Inc Biological electrical stimulators
US5016647A (en) * 1985-10-18 1991-05-21 Mount Sinai School Of Medicine Of The City University Of New York Method for controlling the glottic opening
US5562718A (en) * 1994-06-03 1996-10-08 Palermo; Francis X. Electronic neuromuscular stimulation device
US5702428A (en) * 1992-05-23 1997-12-30 Axelgaard Manufacturing Company, Ltd. Electrical stimulation for treatment of incontinence and other neuro-muscular disorders
US5817139A (en) * 1997-05-22 1998-10-06 Polytronics, Ltd. Skin-contact type antiallergic skin-therapeutic apparatus using voltage pulse train

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4676246A (en) * 1985-02-04 1987-06-30 Tetsuya Korenaga Low-frequency electrotherapy apparatus
US5336255A (en) * 1993-01-11 1994-08-09 Kanare Donald M Electrical stimulation heat/cool pack
US5913836A (en) * 1996-02-20 1999-06-22 Allied Health Association, Inc. Body toning method and apparatus
US5983141A (en) * 1996-06-27 1999-11-09 Radionics, Inc. Method and apparatus for altering neural tissue function
SE511201C2 (en) * 1997-09-11 1999-08-23 Cefar Medical Ab Device for generating heat stimulation of body part

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2123698A (en) * 1982-06-18 1984-02-08 Biostim Inc Biological electrical stimulators
US5016647A (en) * 1985-10-18 1991-05-21 Mount Sinai School Of Medicine Of The City University Of New York Method for controlling the glottic opening
US5702428A (en) * 1992-05-23 1997-12-30 Axelgaard Manufacturing Company, Ltd. Electrical stimulation for treatment of incontinence and other neuro-muscular disorders
US5562718A (en) * 1994-06-03 1996-10-08 Palermo; Francis X. Electronic neuromuscular stimulation device
US5817139A (en) * 1997-05-22 1998-10-06 Polytronics, Ltd. Skin-contact type antiallergic skin-therapeutic apparatus using voltage pulse train

Also Published As

Publication number Publication date
WO2002018008A1 (en) 2002-03-07
AU2001285620A1 (en) 2002-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI289058B (en) Living body stimulating apparatus
Robinson Clinical electrophysiology: electrotherapy and electrophysiologic testing
KR960012203B1 (en) Low-frequency electrotherapeutic device
CN105188838B (en) For creating the neural stimulation system with enhancing motility of complicated train of pulse
US5116304A (en) Magnetic stimulator with skullcap-shaped coil
EP0959944B1 (en) System for neural tissue modification
TW590762B (en) Transcranial electrostimulation apparatus and method
US6149577A (en) Apparatus and method for creating a substantially contained, finite magnetic field useful for relieving the symptoms pain and discomfort associated with degenerative diseases and disorders in mammals
US9186505B2 (en) Transcranial electrostimulation device and method
DE59207554D1 (en) ELECTROTHERAPY DEVICE
JPH03505051A (en) Method and device for generating electrical pulses for biological stimulation
WO2004007018A1 (en) Apparatus for the application of electrical pulses to the human body
EP0357647B1 (en) Electrostimulating device
US5800481A (en) Thermal excitation of sensory resonances
JP2014533160A (en) Stimulator
DE60121194D1 (en) SYSTEM FOR CHANGING THERAPY PARAMETERS
EP0197889A1 (en) Electrical neuro-muscular stimulation apparatus
RU2178319C2 (en) Electric stimulator
US4453548A (en) Method of improving sensory tolerance with modulated nerve stimulator
US20160263377A1 (en) Desensitizing device
WO1988006906A1 (en) Device for electroanalgesia of tissues in patients
EP0900070B1 (en) An auditive prosthesis
BE1013664A3 (en) Nerve stimulation device.
CN117836032A (en) Wearable therapeutic devices with replaceable pads and related systems and methods
CN105288849B (en) A kind of implantable neural electrical stimulator with modulating mode

Legal Events

Date Code Title Description
CA Change of address of the owner of the patent

Owner name: *PARET THOMASST. SEBASTIAANSTRAAT 17, B-8400 OOSTE

Effective date: 20110107

RE Patent lapsed

Effective date: 20110831