CH633190A5 - Neurostimulating electro-analgesia device - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung für Neurostimulierungs-Elektroanalgesie mit einem Speisequellenteil, einem Neurostimulatorteil und mit Applikationselektroden.

Es sind bereits Neurostimulatoren bekannt, welche am Ausgang einen Impulstransformator haben, durch den der durch die Elektroden in das Gebiet der Analgesie geführte Stromimpuls geformt wird. Bei der Applikation werden Flachelektroden und Spitzenelektroden, durch die der Strom in das Gebiet der Analgesie zugeleitet wird, benutzt. Zur Erzielung einer geeigneten Kontaktfläche und dadurch auch der Konzentration des Stroms zwischen der Elektrode und dem Gebiet der Analgesie werden zwischen der Elektrode und dem Gewebe, an das die Elektrode angeschlossen wird, verschidene Pasten und Gelee benutzt.

Die Einrichtungen dieser Art sind umfangreich, kompliziert und verhältnismässig kostspielig; das Formen eines geeigneten Impulses ist schwierig, und die Applikation der Pasten und des Gelees bei einer längeren Kur ruft eine Reizung der Epidermis hervor, und die Kontaktstoffe werden schwer von der Epidermis beseitigt. Die Konzentration des Impulsstroms in das Gebiet der Analgesie ist nicht perfekt.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese vorgenannten Nachteile zu vermeiden, was erfindungsgemäss dadurch erreicht wird, dass der Speisequellenteil durch einen Spannungsum-wandler mit einem Spannungstransformator, durch einen Gleichrichter und durch einen Spannungsstabilisator gebildet ist, wobei an die Ausgänge des Speisequellenteils der

Neurostimulatorteil angeschlossen ist, der durch einen astabilen Impulserzeuger, durch einen damit verbundenen, monostabilen Impulserzeuger mit Mitteln zum Einstellen der Impulsbreite, durch eine Stromquelle mit einstellbarem, 45 konstantem Ausgangsstrom durch Mittel zum Einstellen des Stroms und einen Ausgangskreis mit einem Schaltelement, welches gesteuert durch die Impulse des monostabilen Impulserzeugers den Strom ein- und ausschaltet, und mit Ausgangsklemmen für den Anschluss der Applikationselek-50 troden gebildet ist.

Der astabile Impulserzeuger kann dann mit Vorteil einen veränderlichen Widerstand aufweisen, mit dem in Reihe ein Schutzwiderstand und ein Kondensator verbunden sind, wobei zwischen dem Widerstand und dem Kondensator eine 55 Elektrode eines Diacs angeschlossen ist, dessen zweite Elektrode in Reihe an einen Widerstand angeschlossen ist, dessen zweites Ende an das zweite Ende des Kondensators angeschlossen ist und gleichzeitig der Widerstand parallel an den Eingang des monostabilen Impulserzeugers angeschlossen 60 ist.

Das Schaltelement im Gerät für die transkutane und perkutane Neurostimulierungs-Elektroanalgesie ist vorteilhafterweise durch einen Transistor gebildet, in dessen Kollektor in Reihe Ausgangsklemmen für den Anschluss der 65 Applikationselektroden und die Stromquelle mit einstellbarem, konstantem Strom angeschlossen sind, die durch einen Transistor gebildet ist, dessen Emitter in Reihe mit einem Widerstand geschaltet ist, wobei zum Einstellen des

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Stroms in Reihe mit einer Kompensationsdiode zum Kompensieren von Temperaturänderungen und mit einem Schutzwiderstand ein Potentiometer geschaltet ist, dessen Schleifkontakt an die Basis des Stromquellen-Transistors angeschlossen ist.

Mit Vorteil ist es möglich, für das Messen des Spitzenstroms zwischen dem Transistor der Stromquelle und dem Schalttransistor ein Ampèremeter mit einer Drehspule zu schalten, wobei die Ausgangsklemmen parallel an den Schalttransistor mit einer in Reihe geschalteten Diode angeschlossen sind.

Für die Neurostimulierungs-Elektroanalagesie ist es weiter vorteilhaft, wenn an eine Ausgangsklemme des Geräts eine selbständige Applikationselektrode und an eine zweite Ausgangsklemme parallel mindestens zwei weitere Applikationselektroden angeschlossen sind.

Applikations-Flachelektroden, die hier Anwendung finden, können durch eine Tragunterlage gebildet sein, auf der eine Elektrodenplatte befestigt ist, die mit einem porösen Überzug versehen ist, wobei der poröse Überzug durch einen Viskoseschwamm gebildet ist.

Solche Einrichtungen und Schaltungsanordnungen sind einfacher, haben kleinere Abmessungen, haben eine Möglichkeit eines einfachen Messens von Impulsen ohne teure Spitzengeräte und erlauben eine bessere Konzentration des Stroms im Bereich der Analgesie durch eine geeignete Verteilung der Elektroden und durch eine gute Leitfähigkeit der Applikations-Flachelektroden.

Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Grundanordnung der Einrichtung für Neuro-stimulierungs-Elektroanalgesie,

Fig. 2 die Anordnung des astabilen Impulserzeugers, Fig. 3 die Anordnung des Ausgangskreises,

Fig. 4 eine andere Anordnung des Ausgangskreises mit einem Spitzenamperemeter,

Fig. 5 die Einrichtung mit mindestens zwei Applikationselektroden an einer Ausgangsklemme des Neurostimulators, und

Fig. 6 eine Applikations-Flachelektrode. Der Speisequellenteil 1 der Einrichtung für Neurostimu-lierungs-Elektroanalgesie besteht aus einem Spannungsum-wandler 3, aus einem Spannungstransformator 4, aus einem Gleichrichter 5 und aus einem Spannungsstabilisator 6. Der Neurostimulator 2 ist durch einen astabilen Impulserzeuger 7 mit der Möglichkeit der Steuerung der Wiederholungsfrequenz, durch einen monostabilen Impulserzeuger 8 mit der Möglichkeit der Steuerung der Breite des Impulses, durch eine Stromquelle mit einstellbarem, konstantem Ausgangsstrom durch Mittel zum Einstellen des Stroms des rechteckigen Impulses und durch einen Ausgangskreis 10 mit einem Schaltelement, welches gesteuert durch die Impulse des monostabilen Impulserzeugers den Strom ein- und ausschaltet, und mit Ausgangsklemmen 11 für den Anschluss von Elektroden 26 bis 30 gebildet.

Der astabile Multivibrator nach Fig. 2 besteht aus einem veränderlichen Widerstand 12, der zum Einstellen der geforderten Grösse der Frequenz dient. In Reihe mit dem Widerstand 12 ist ein Schutzwiderstand 13 und ein Kondensator 14 geschaltet. Zwischen den Widerstand 13 und den Kondensator 14 ist eine Elektrode des Diacs 15 geschaltet. Die zweite Elektrode des Diacs 15 ist in Reihe an den Widerstand 16 angeschlossen, dessen zweites Ende an das zweite Ende des Kondensators 14 angeschlossen ist. Der Widerstand 16 ist gleichzeitig parallel an den Eingang des monostabilen Kreises 8 angeschlossen.

Die Frequenz der Steuerimpulse ist durch die Zeitkonstante der Schaltung gegeben, die durch einen Widerstand und eine Kapazität gegeben ist, und die durch die Änderung der Werte dieser Elemente geändert werden kann. Im Beispiel gemäss Fig. 2 dient zum Einstellen der Frequenz der Widerstand 12. Im Augenblick, wo die Spannung am Kondensator 14 die Grösse der Sperrspannung des Diacs 15 erreicht, lässt der Diac den Strom durch, der durch den Widerstand 16 fliesst, und er bildet auf demselben einen Spannungsabfall, durch den der Kondensator 14 entladen wird. Sobald die Spannung am Kondensator 14 unterhalb der Grösse der Sperrspannung am Diac 15 sinkt, sperrt dieser, und der Verlauf wiederholt sich periodisch. Die so entstandenen Spannungsimpulse am Widerstand 16 steuern den monostabilen Kreis.

Beispielsweise Schaltungen des Ausgangskreises sind in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Der Ausgangskreis nach Fig. 3 besteht aus einem Ausgangsschalter, der durch den Transistor 1 gebildet ist, in dessen Kollektor in Reihe die Ausgangsklemmen 11 und die Stromquelle mit einstellbarem, konstantem Strom geschaltet sind. Die Stromquelle wird durch den Transistor 17 gebildet, in dessen Emitter in Reihe der Widerstand 18 geschaltet ist. Die Grösse der Ausgangsimpulse wird durch das Potentiometer 22 eingestellt, dessen Schleifkontakt an die Basis des Transistors 17 angeschlossen ist. In Reihe mit dem Potentiometer 22 ist ein Schutzwiderstand 23 und eine Kompensationsdiode 25 geschaltet, die die Änderung der Temperatur der Basis des Transistors 17 kompensiert.

Im Bedarfsfall des Messens des Spitzenstroms am Ausgangskreis ist es möglich, mit Vorteil die als Beispiel in Fig. 4 dargestellte Schaltung zu benutzen, wo zwischen die Transistoren 17 und 19 in Reihe ein Ampèremeter 20 mit einer Drehspule geschaltet ist und die Ausgangsklemmen 11 parallel an den Transistor 19 angeschlossen sind. Die Diode 21 im Kreis der Ausgangsklemmen 11 dient zum Bilden der Form des Ausgangsimpulses.

Bei einer Polarität der Speisespannung gemäss Fig. 3 und 4 ist der Transistor 17 des Typs PNP und der Transistor 19 des Typs NPN.

Die Applikationselektroden 26,27,28, 29, 30 in Fig. 5 sind an die Ausgangsklemmen IIa, IIb des Neurostimulie-rungsgeräts 2 so angeschlossen, dass an die Klemme IIb eine selbständige Elektrode 27 angeschlossen ist, die in den Bereich der Analgesie angebracht wird und an die zweite Ausgangsklemme IIa parallel die Elektroden 26,28,29, 30 angeschlossen sind, die im Bereich oder um den Bereich der Analgesie angebracht werden.

Die Einrichtung mit mindestens zwei Applikationselektroden 28, 29 auf einer Ausgangsklemme IIa des Neurostimulators ermöglicht mit Vorteil die Verteilung des Stromfelds durch Steigerung der Leitfähigkeit im Bereich der Analgesie zu beeinflussen, wo bei diesem Gerät an einer selbständigen Applikationselektrode 27 im Bereich der Analgesie die Ströme, die durch die Applikationselektroden 26, 28,29, 30, beziehungsweise durch weitere parallel geschaltete Applikationselektroden auf der Klemme IIa fliessen, addiert werden. Durch die Umstellung der parallel geschalteten Applikationselektroden 26,28,29, 30 um das Gebiet der Analgesie ist es möglich, die Verteilung des Stromfelds im Bereich der Analgesie zu ändern.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Applikations-Flachelektrode für die Neurostimulierung ist in Fig. 6 dargestellt. Sie besteht aus einer Tragunterlage 34, auf der eine Elektrodenplatte 32 aus Metall befestigt ist mit einem Zuführungsleiter 33 und ein poröser Überzug 31, der in diesem Fall durch die Schicht eines Viskoseschwamms gebildet ist. Vor der Applikation wird der poröse Überzug 31, das heisst die Schicht des Viskoseschwamms durch eine leitende Kon-

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taktlösung getränkt, die den kleinen geforderten Übergangswiderstand zwischen der Elektrodenplatte 32 aus Metall und dem Gewebe bildet. In der konkreten Ausführung ist die Tragplatte 34 aus Gummi verfertigt, die Elektrodenplatte 32 ist aus weichem Nickel hergestellt. Der poröse Überzug 31,

der durch den Viskoseschwamm gebildet ist, ist durch eine Lösung des isotonischen Chloridnatriums getränkt.

Eine weitere vorteilhafte wässrige Kontaktlösung kann zum Beispiel eine einprozentige Lösung des Chloridnatriums s im Wasser bilden.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

633 190 PATENTANSPRÜCHE

1. Einrichtung für Neurostimulierungs-Elektroanalgesie mit einem Speisequellenteil, einem Neurostimulatorteil und mit Applikationselektroden, dadurch gekennzeichnet, dass der Speisequellenteil (1) durch einen Spannurigsumwandler (3) mit einem Spannungstransformator (4), durch einen Gleichrichter (5) und durch einen Spannungsstabilisator (6) gebildet ist, wobei an die Ausgänge des Speisequellenteils (1) der Neurostimulatorteil (2) angeschlossen ist, der durch einen astabilen Impulserzeuger (7), durch einen damit verbundenen, monostabilen Impulserzeuger (8) mit Mitteln zum Einstellen der Impulsbreite, durch eine Stromquelle (9) mit einstellbarem, konstantem Ausgangsstrom mit Mitteln zum Einstellen des Stroms und durch einen Ausgangskreis (10) mit einem Schaltelement, welches gesteuert durch die Impulse des monostabilen Impulserzeugers den Strom ein- und ausschaltet, und mit Ausgangsklemmen (11) für den An-schluss der Applikationselektroden (26-30) gebildet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der astabile Impulserzeuger (7) einen veränderlichen Widerstand (12) umfasst, mit dem in Reihe ein Schutzwiderstand (13) und ein Kondensator (14) verbunden sind, wobei zwischen dem Schutzwiderstand (13) und dem Kondensator (14) eine Elektrode eines Diacs (15) angeschlossen ist, während seine zweite Elektrode in Reihe an einen Widerstand (16) angeschlossen ist, dessen zweites Ende an das zweite Ende des Kondensators (14) angeschlossen ist und gleichzeitig dieser Widerstand (16) parallel an den Eingang des monostabilen Impulserzeugers (8) angeschlossen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement durch einen Transistor (19) gebildet ist, an dessen Kollektor in Reihe die Ausgangsklemmen (11) für den Anschluss der Applikationselektroden und die Stromquelle angeschlossen sind, die durch einen Transistor (17) gebildet ist, dessen Emitter in Reihe mit einem Widerstand (18) geschaltet ist, wobei zum Einstellen des Stroms in Reihe mit einer Kompensationsdiode (25) zum Kompensieren von Temperaturänderungen und mit einem Schutz-5 widerstand (23) ein Potentiometer (22) geschaltet ist, dessen Schleifkontakt an die Basis des Stromquellen-Transistors (17) angeschlossen ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement durch einen Transistor (19) ge-

lo bildet ist, an dessen Kollektor in Reihe zum Kollektor der durch einen Transistor (17) gebildeten Stromquelle ein Amperemeter (20) mit einer Drehspule angeschlossen ist, wobei die Ausgangsklemmen (11) parallel an den Schalttransistor (19) mit einer in Reihe geschalteten Diode (21) angeschlos-15 sen sind und der Emitter des Stromquellen-Transistors (17) in Reihe mit einem Widerstand (18) geschaltet ist, wobei zum Einstellen des Stroms in Reihe mit einer Kompensationsdiode (25) zum Kompensieren von Temperaturänderungen und mit einem Schutzwiderstand (23) ein Poten-20 tiometer (22) geschaltet ist, dessen Schleifkontakt an die Basis des Stromquellen-Transistors (17) angeschlossen ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an eine Ausgangsklemme (1 lb) des Geräts eine selbständige Applikationselektrode (27) und an eine zweite

25 Ausgangsklemme (IIa) mindestens zwei weitere Applikationselektroden (26,28) angeschlossen sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationselektroden (26,27,28,29, 30) durch eine Tragunterlage (34) gebildet sind, auf der eine

30 Elektrodenplatte (32) befestigt ist, die mit einem porösen Überzug (31) versehen ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Überzug (31) durch einen Viskoseschwamm gebildet ist.