**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.
PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zum Anlegen eines durch die I Haut eines lebenden Körpers einsinnig fliessenden elektrischen Stromes, gekennzeichnet durch eine erste Elektrode (1) mit einer auf die Haut zu liegen kommenden Zwischenlage (4) aus elektrisch leitendem, metallfreiemn porösem Material mit einer Dicke von mehr als drei Millimetern; eine zweite Elektrode (6), die an einer Stelle im Abstand von der ersten Elektrode (1) an die Haut anzulegen bestimmt ist; eine regelbare Stromquelle (8) mit einem positiven und einem negativen Pol für einen einsinnig fliessenden Strom; und Einrichtungen zum Verbinden der ersten Elektrode (1) mit dem negativen Pol und der zweiten Elektrode (6) mit dem positiven Pol.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Material aus Filz, Viskoseseide, Polyesterfasern oder einem Schaumstoff besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Material mit Wasser angefeuchtet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche zur zweiten Elektrode (6) grösser ist als die durch die Zwischenlage (4) gebildete Kontaktfläche der ersten Elektrode (1), wobei das Grössenverhältnis bis 3:1 reicht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode (1) und die zweite Elektrode (6), bezogen auf ihre Grösse, in verhältnismässig geringem Abstand voneinander angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Elektroden zwischen einem halben Zentimeter und drei Zentimetern beträgt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen isolierenden Rahmen (9) und Einrichtungen, mit denen die beiden Elektroden (1, 6), im Abstand voneinander am Rahmen (9) befestigt sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode (1) aus mehreren getrennten leitenden Gebieten besteht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode aus mehreren ersten Teilelektroden (14) und die zweite Elektrode aus mehreren zweiten Teilelektroden (15) besteht, wobei die Teilelektroden (14, 15) nebeneinander gesetzt angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zwischenlage aus porösem Material vorgesehen ist, die mit einer Seite der zweiten Elektrode (6) in Berührung steht und zwischen der zweiten Elektrode und der Haut zu liegen kommt.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit Elektroden zum Anlegen an Lebewesen mit Haut, um damit Effekte zu erzielen, die mit dem Durchgang von elektrischem Strom zu tun haben.
Um die Jahrhundertwende wurden zahlreiche Elektrodenanordnungen für die elektrischen Behandlungen des menschlichen Körpers vorgeschlagen. Die Elektroden wurden gewöhnlich auf dem Körper in einer bestimmten Lage in bezug auf das zu behandelnde Organ angelegt.
Diese elektrischen Behandlungen umfassten sehr verschiedenartige Anwendungen. Zum Beispiel wurden in der Vergangenheit galvanische Behandlungen (Gleichstrom-Behandlungen) wegen ihrer polarisierenden Wirkungen auf ionisierte Moleküle vielfach verwendet, wobei die Moleküle durch die Haut getrieben wurden, was gewöhnlich oberflächlich geschah. Der Effekt ist als lontophorese oder Io nen-Ubertragung bekannt und ist zum Einbringen von Medikamenten oder einfach von Feuchtigkeit in die Haut eines Patienten verwendet worden.
Gewisse Zink- und Kupfer-Ionen können zur Behandlung bestimmter Hautinfektionen verwendet werden, und Chlor-Ionen sind zum Ablösen oberflächlicher Narben verwendet worden. Auch können gefässerweiternde Medikamente bei rheumatischen Erkrankungen und peripheren Gefässveränderungen verwendet werden; Anästhesie der Haut lässt sich durch lontophorese örtlicher Betäubungsmittel erzielen. Die Verwendung von Gleichstrom auf sorgfältig ausgewählten Gebieten an lebenden Tieren ist vorgeschlagen worden, da damit Betäubungswirkungen hervorgerufen werden können (siehe Limoge, An Introduction to Elektroanesthesia = Einführung zur Elektroanästhesie,1975, Verlag University Park Press).
Im allgemeinen wurde nur die Elektrodenstruktur beschrieben. Keine Beziehung der Elektroden zu irgendwelchen unerwünschten Nebenwirkungen wurde angegeben, die der elektrische Strom auf die Haut ausüben kann. Ein Beispiel ist in dem Horton Jr. 1896 erteilten US-Patent Nr.
562765 beschrieben worden. Gewöhnlich war das Ziel nur, den Kontaktwiderstand an der Haut zu verringern.
In Band 98 der Zeitschrift Archives of Dermatology , Nr 5, November 1968, berichtet F. Levitt auf Seiten 505-507 über langdauernde Anhidrose, die durch die elektrische Behandlung der Füsse oder Hände hervorgerufen wurde. Er beschrieb aber nur die Verwendung einer Elektrode aus Bleiblech mit einer Fläche von 12,90 Quadratzentimeter.
Diese Elektrode wird in eine flache Schale gestellt, die genügend Wasser enthält, um gerade die Handfläche oder die Sohlen zu bedecken ; eine Elektrode und eine Schale ist für jede Handfläche oder Sohle vorgesehen. Seine Versuchsergebnisse zeigen, dass die Behandlung Schwitzen verhindert, wo der elektrische Strom zugeführt wird.
Zwar wurde festgestellt, dass diese iontophoretischen Behandlungen wirkungsvoll sind, doch haben bei diesen Gleichstrom-Behandlungen bekannte Elektroden häufig iontophoretische Verbrennungen am Patienten verursacht; diese Verbrennungen traten im allgemeinen an der negativen Elektrode auf. Die Verbrennungen sind nicht auf erhöhte Temperatur zurückzuführen sondern ergeben sich aus der Einwirkung des elektrischen Stroms auf die Haut Diese Verbrennungen brauchen eine verhältnismässig lange Zeit für ihre Heilung und können hässliches, sehr unerwünschtes Narbengewebe hinterlassen.
Ein von Leeming und Howland verfasster, in der Zeitschrift Journal of the American Medical Association , Band 214, Nr. 9 vom 30. November 1970 veröffentlichter Artikel beschreibt Fälle von Verbrennungen, gibt jedoch keine Einrichtungen zur Verhinderung derartiger Verletzungen an. Diese unerwünschten Wirkungen der iontophoretischen Behandlung haben dazu geführt, dass iontophoretische Verfahren von der Arzteschaft alles andere als begeistert aufgenommen wurden, obwohl durch die Verwendung und Weiterentwicklung dieser Verfahren verschiedene grosse Vorteile erzielt werden können.
Es bestand also Bedarf an einer geeigneten Vorrichtung zur Verhinderung iontophoretischer Verbrennungen bei der Zuführung von elektrischer Energie an die Haut des menschlichen Körpers. Wie im folgenden dargelegt, befriedigt die vorliegende Erfindung diesen Bedarf.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anlegen eines durch die Haut eines lebenden Körpers einsinnig fliessenden elektrischen Stromes, die durch die im Patentanspruch 1 genannten Merkmale gekennzeichnet ist.
Die erfindungsgemässe Elektrodenanordnung besteht
aus zwei leitenden Gebieten, denen elektrischer Strom entgegengesetzter Polarität zugeführt wird. Die beiden Gebiete können verhältnismässig nahe benachbart sein. Wenn die Elektroden nahe beieinander gelegen sind, geht der elektrische Strom nicht durch stromempfindliche Organe wie z. B.
das Herz.
Zwar wird die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Verhinderung iontophoretischer Verbrennungen im Zusammenhang mit der elektrischen Behandlung zur Verhinderung des starken Schwitzens (Perspirieren) beschrieben, doch ist die Vorrichtung ebenfalls für andere elektrische Behandlungen geeignet, wie sie in den obigen Beispielen angeführt sind.
lontophoretische Verbrennungen sind eine Nebenwirkung, die durch die erfindungsgemässe Elektrodenstruktur ausgeschaltet wird. Der Grund ist, dass ein verhältnismässig dickes, poröses, vorzugsweises angefeuchtetes Material zwischen die negative Elektrode und die Haut eingelegt wird.
Eine weitere Nebenwirkung, die verringert wird, ist Schmerz oder Stechen oder das Gefühl eines elektrischen Schlags aufgrund des Stromdurchgangs. Erreicht wird dies durch Vergrösserung des Gebiets der positiven Elektrode.
In einer anderen Ausführungsform werden ineinander gesetzte negative und positive Elektroden geringer Grösse verwendet, die sämtlich poröses Material aufweisen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Fig. list ein Querschnittsaufriss längs der in Fig. 2 mit 1-1 bezeichneten Linie einer leitfähigen Elektrode, der porösen Zwischenlage und der zu behandelnden Haut.
Fig. 2 ist eine Aufsicht auf ein Paar von Elektroden und den Rest der Anordnung.
Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform, bei der eine Elektrode grösser als die andere ist.
Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform, bei der kleine positive und negative Elektroden räumlich ineinandergesetzt angeordnet sind.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsfonm, in der kleine positive und negative Elektroden ineinandergesetzt angeordnet sind, wobei die positiven Elektroden grösser als die negativen Elektroden sind.
Die in Fig. 1 dargestellte leitende Elektrode 1 kann biegsam oder starr sein und wird typischerweise aus Metall hergestellt, so z. B. aus rostfreiem Stahl oder aus Aluminium.
Die Oberhaut 2 ist vereinfacht dargestellt. Die physiologischen Einzelheiten der Oberhaut sind in einer Zeichnung auf Seite 840 des Bandes 16 der 15. Auflage der Encyclopedia Britannica (Copyright 1974) dargestellt.
Die poröse Zwischenlage 4 aus elektrisch leitendem, metallfreiem, porösem Material ist gewöhnlich in leichtem elektrischen Kontakt mit der Unterseite der Elektrode 1 so dass sie jeweils nach der Verwendung ausgewechselt und weggeworfen werden kann.
Für die Zwischenlage 4 eignet sich eine im Handel erhältliche Art von Filz.Die in der vorliegenden Erfindung hauptsächlich verwendete Dicke ist im allgemeinen nicht erhältlich, kann aber auf entsprechenden Auftrag bezogen werden.
Was Güteansprüche angeht, so muss dieses Material frei von metallischen Fremdkörpern sein.
Die Dicke der Zwischenlage 4 beträgt mehr als 3 Millimeter und wird entsprechend dem Wert des Produkts aus Stromstärke und Behandlungszeit gewählt.
Der biegsame elektrische Leiter 5 ist mit der Elektrode 1 verbunden, die die Form einer Ansteckvorrichtung, einer Metallplatte, oder einer Platte aus leitendem Kunststoff, wie beispielsweise Silikon, haben kann. Die Fig. 2 und 3 zeigen zwei Beispiele von Elektrodenanordnungen. Fig. 2 zeigt die negative Elektrode 1. Das poröse Material der Zwischenlage
4 ist unter dieser Elektrode angebracht.
Neben der Elektrode list die zweite Elektrode 6 im Ab stand von etwa einem Bruchteil eines Zentimeters bis einigen wenigen Zentimetern angebracht. Die über Leiter 7 mit der
Stromquelle 8 verbundene positive Elektrode 6 kann eine einfache Metallelektrode mit oder ohne der dicken porösen
Zwischenlage 4 sein.
Die Stromquelle 8 kann eine einfache Gleichstromquelle, z. B. eine Batterie sein. Der normalerweise benötigte Strom hat eine Stärke, die von einem Bruchteil eines Milliampere bis etwa 20 Milliampere reichen kann. Ein bekannter Regel widerstand kann in Stromquelle 8 eingebaut werden, damit der Benutzer den richtigen Strom für jeden Vorgang einstellen kann.
Um Schwitzen zu verhindern, wird an der positiven Elektrode eine Stromdichte von etwa l/20 bis V2 Milliampere pro Quadratzentimeter als wünschenswert erachtet. Die tatsächliche Stromstärke und die Dauer der Behandlung bei den oben erwähnten Anwendungsfällen der vorliegenden Erfindung sollten so gewählt werden, dass sie zum jeweiligen Fall passen. Die hier erwähnten Werte sind deswegen nur Beispiele einer der Behandlungen, bei denen die erfindungsgemässe Vorrichtung verwendet werden kann.
Die Stromquelle 8 kann auch eine bekannte Konstantstromquelle sein, die die oben angegebenen Kennwerte hat und einen Regler aufweist, damit der Benutzer die gewünschte Konstantstromstärke einstellen kann. Ferner kann eine solche Einheit Einrichtungen enthalten, mit denen der angelegte Maximalstrom begrenzt werden kann.
Die Stromquelle kann auch anderer Art sein, sie kann einsinnige Impulse oder veränderlichen Strom liefern, jedoch keinen Wechselstrom der üblicherweise verwendeten Frequenzen oder Hochfrequenz-Strom.
Die Anordnung der Elektroden 1 und 6 kann sehr ver schieden vorgenommen werden, je nach der zu behandeln den Fläche und der Wahl des Konstrukteurs. Die Elek troden können an dem in Fig. 2 mit gestrichelten Linien dar gestellten isolierenden Rahmen 9 angebracht sein. Dies ist zweckmässig, wenn das Perspirieren an einer Hand oder ei nem Fuss verhindert werden soll.
Auch kann die positive Elektrode 6 an der Handfläche angesetzt werden, um dort das Schwitzen zu verhindern; die negative Elektrode kann an den Handrücken oder am Hand gelenk angelegt werden.
Die Elektroden 1 und 6 sind mit Verbindungsteilen 3 am
Rahmen 9 befestigt.
Die negative Elektrode kann auch an anderer Stelle an gesetzt werden, z. B. mit der positiven Elektrode zusammen in Handschuhen für eine Hand oder für die Hände. Die posi tive Elektrode wird zur Verhinderung des Schwitzens angebracht, während die negative Elektrode daneben für die
Stromrückleitung angebracht wird. Ähnliche Anordnungen sind in Strümpfen für die Füsse möglich. Der Sollwert des Drucks zwischen den Elektroden und der Haut kann dadurch in jeder Stellung beibehalten werden.
Um Schwitzen am Unterarm zu verhindern, kann zumindest die positive Elektrode gekrümmt werden, so dass sie unter die Achsel passt. Die negative Elektrode kann daneben angebracht werden, oder die positive und die negative Elektrode können jeweils die Hälfte des Achselraums ausfüllen und durch ein zwischen ihnen angebrachtes isolierendes Trennstück getrennt sein.
In Fig. 3 haben die Teile 5, 7 und 8 die gleiche Bedeutung wie vorher. Die positive Elektrode 10 hat jedoch eine verhältnismässig grosse Fläche, während die Fläche der negativen Elektrode 1' verhältnismässig klein ist. Die positive Elektrode ist rechteckig und nicht viereckig, wie im vorher beschriebenen Fall. Die Elektrode kann fast jede Form annehmen, wenn dies aus bestimmten Erwägungen notwendig erscheint.
Die dargestellte Anordnung eignet sich dazu, das Schwitzen der Hand zu verhindern. Elektrode 10 wird auf die Handfläche gelegt, während Elektrode 1' auf die Finger der gleichen Hand aufgesetzt wird.
Bei der praktischen Durchführung des Verhinderus der Transpiration und ähnlichen Behandlungen wurde festgestellt, dass die iontophoretischen Verbrennungen bei bekannten Einrichtungen bei Stromdichten auftreten, die zur Erzielung des gewünschten Ergebnisses benötigt werden. In unseren Untersuchungen wurde festgestellt, dass Verbrennungserscheinungen an der negativen Elektrode auftreten.
Erfindungsgemäss wird der Metallanschluss oder die Platte der negativen Elektrode in angemessener Weise mit einem dicken Filzpolster abgedeckt. Dadurch werden iontophoretische Verbrennungen vermieden, solange Einschränkungen in bezug auf Stromstärke und Zeit beachtet werden.
Die Art der dicken Filzelektrode wurde beschrieben. Für ihre Benutzung wird sie mit Leitungswasser angefeuchtet. Es wurde festgestellt, dass auch destilliertes oder ionenfrei gemachtes Wasser verwendet werden kann.
In einem Beispiel wurde die Handfläche mit einer positiven Elektrode behandelt, die eine Fläche von 90 Quadratzentimeter hatte. Die negative Elektrode war mit den Fingern in Berührung und hatte eine Fläche von 30 Quadratzentimetern. Der Filz hatte eine Dicke von 6 Millimetern.
Eine Stromstärke von 15 Milliampere konnte 10 Minu teil lang aufrechterhalten werden, ohne dass es hierbei iontophoretische Verbrennungen gab. Als Alternativlösung konnte eine Behandlungszeit von 20 Minuten mit einer Stromstärke von 7,5 Milliampere oder eine Behandlungszeit von 40 Minuten mit einer Stromstärke von 3,75 Milliampere verwendet werden.
Es wurde festgestellt, dass Teilchen oder eine Substanz von der Metallelektrode 1 durch die Zwischenlage 4 wandern, wenn der Strom in Haut 2 geschickt wird. Die Teilchen oder die Substanz dürfen nicht ganz bis zur Haut durchgelassen werden, da andernfalls Verbrennungen auftreten. Die Dicke der Zwischenlage wirkt damit als Durchgangssperre oder Verzögerung und verhindert; dass die die Verbrennungen erzeugenden Teilchen die Haut innerhalb der Behandlungszeit bei einer gegegebenen Stromstärke erreichen.
Die Zwischenlage kann nicht aufgefrischt werden, so dass in der Praxis die Zwischenlage für die negative Elektrode nach Bedarf bei einer Behandlung verwendet und anschliessend weggeworfen wird.
Das zur Zeit vorzugsweise verwendete Material der Zwischenlage 4 besteht aus metallfreien Naturfasern aus Wolle oder Baumwolle.
Andere äquivalente synthetische Fasermaterialien können verwendet werden, z. B. Viskose-, Nylon- oder Polyester Kunststoffe. Auch können poröse Materialien wie Schaumstoffe oder Schwämme verwendet werden. Alle diese Substanzen wurden als porös bezeichnet.
Zwar wird das Schwitzen elektrisch verhindert, doch tritt diese Verhinderung nicht unmittelbar nach der Behandlung sondern erst nach etwa 2 Wochen auf. Nach diesem Zeitabschnitt ergeben eine oder zwei weitere Behandlungen eine andere sechswöchige Periode usw.
Die wirksam behandelte Hautfläche wird auch ausgebleicht und gestreckt, wobei die Wirkung über das Gebiet hinausgeht, das direkt von den Elektroden kontaktiert wird.
Empirisch wurde festgestellt, dass die Streuung des elektrischen Stroms selbst klein ist im Vergleich zur Streuung bei der Verhinderung des Schwitzens. Es scheint deshalb, dass die Verhinderung des Schwitzens von einem chemischen Effekt herrührt, der einen Keratin-Verschluss in jedem Perspirationskanal ergibt.
Da sich die Behandlungswirkung über ein begrenztes Gebiet über die Hautteile hinauserstreckt, die mit den Elektroden in Berührung stehen, können die Elektroden flach sein und brauchen auch Hautunebenheiten nicht zu berücksichtigen, wie sie auf Handflächen oder den Sohlen der Füsse auftreten können. Diese Zerstreuungswirkung wurde in bekannten Elektrodenanordnungen nicht beobachtet oder wurde nicht erkannt, da in keiner der bekannten Veröffentlichungen darüber berichtet wird.
Der Abstand zwischen den in Fig. 2 und 3 dargestellten Elektrodenpaaren kann verhältnismässig klein sein solange nur verhindert wird, dass der Strom von einer Elektrode an die andere fíiesst, ohne dabei durch die Haut zu gehen und ohne dabei dann die erfindungsgemässe Wirkung hervorzurufen.
Um Sicherheit und grösstmögliche Bequemlichkeit für den Benutzer zu erreichen, können Batterien als Stromquelle 8 verwendet werden. Die benötigte Spannung variiert entsprechend dem Gesamtwiderstand der Schaltung bei Belastung. Typischerweise wird eine Spannung von 45 Volt verwendet. Eine kleine Batterie mit dieser Gesamtspannung ist im Handel erhältlich und eignet sich, da eine solche Batterie nur einen Strom von einigen wenigen Milliampere liefern muss.
Ein Vorteil der in Fig. 2 und 3 dargestellten, dicht nebeneinander angebrachten Elektroden ergibt sich daraus, dass der Behandlungsstrom am Beginn einer Behandlung rasch erhöht werden kann, ohne dass der Benutzer dies als unangenehm empfindet.
Der Strom soll am Beginn der Behandlung zunächst von Null auf einen niedrigen Wert erhöht werden. Bei den nahe nebeneinander gelegenen Elektroden kann der Strom auf den bei der Behandlung verwendeten Wert in Bruchteilen einer Sekunde erhöht werden.
Bei einer weiter abgelegenen Elektrode, die viele Zentimeter weit weg angebrachct ist und möglicherweise an einem anderen Glied befestigt ist, muss der Strom langsam er höht werden. Ein Verfahren ist es dabei, dass die Bedienungsperson oder der Benutzer ein Potentiometer zur Stromregelung sehr langsam und stetig dreht, so dass Schmerz und elektrische Schlagwirkung vermieden werden.
Bei einer derart abgelegenen Elektrode ergibt sich bei der Behandlung ebenfalls ein Schutz vor Verbrennungen.
Falls die Elektroden nicht nahe nebeneinander gelegen sind, muss der Strom am Ende der Behandlung langsam verringert werden.
Zwar wurde eine Verhinderung des Schwitzens hauptsächlich an der positiven Elektrode erreicht, doch wird eine solche Verhinderung zu einem geringeren Grad auch an der negativen Elektrode erzielt.
Grundsätzlich beträgt die Behandlungszeit für Anhidrose, d. h. das Verhindern des Schwitzens, 40 Minuten. Zunächst werden 6 Behandlungen durchgeführt, vorzugsweise eine jeden zweiten Tag.
Die Haut braucht vor den elektrischen Behandlungen nicht in grösserem Mass vorbehandelt zu werden. Um immer die gleichen Verhältnisse zu schaffen, ist es zweckmässig, die Haut an der Stelle der Elektrodenanbringung mit Spiritus zu reinigen.
Fig. 4 zeigt eine andere Struktur für die distale Elektrodenanordnung. Kleine positive Elektroden 14 und negative Elektroden 15 sind ineinandergesetzt. Die Elektroden haben typischerweise eine Grösse von einem Quadratzentimeter und einen Abstand von einigen Millimetern voneinander.
Bei allen ist eine filzartige Schicht zwischen der Elektrode und der Haut eingelegt. Ein System aus Leitern 16 für die positiven Elektroden und Leitern 17 für die negativen Elektroden berührt die Haut nicht und verbindet alle Elektroden mit der Stromquelle 8.
Bei dieser Anordnung kann die positive Elektrode 18 eine grössere Fläche als die negative Elektrode 19 haben, wie in Fig. 5 dargestellt. Die anderen Kennzeichen dieser Anordnung gleichen der in Fig. 4 dargestellten.
Wenn die positive Elektrode eine grössere Fläche als die negative Elektrode bei einer dieser Ausführungsformen hat, besteht in der Praxis eine Grenze für die Flächenunterschiede. Das Flächenverhältnis beträgt etwa 3:1, d. h. 90 Quadratzentimeter für die Fläche der positiven Elektroden und etwa 30 Quadratzentimeter für die Fläche der negativen Elektroden in der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform.
Für die gleichzeitige Behandlung zur Verhinderung des Schwitzens beider Hände oder beider Füsse können zwei Sätze von Elektroden der in Fig. 3 dargestellten Art mit einer Konstantstromquelle verbunden werden. Doch ist die Verwendung getrennter Konstantstromquellen 8, von denen jede ihre eigene Batterie hat, vorzuziehen. Es kann damit ein stärkerer Strom für die eine Hand eingestellt werden, um mögliche Unterschiede in der Empfindlichkeit jeder Hand zu kompensieren.
** WARNING ** beginning of DESC field could overlap end of CLMS **.
1. An apparatus for applying an electrical current flowing through the skin of a living body in a unidirectional manner, characterized by a first electrode (1) with an intermediate layer (4) made of electrically conductive, metal-free, porous material with a thickness of 1 more than three millimeters; a second electrode (6) which is intended to be applied to the skin at a location at a distance from the first electrode (1); an adjustable current source (8) with a positive and a negative pole for a unidirectionally flowing current; and means for connecting the first electrode (1) to the negative pole and the second electrode (6) to the positive pole.
2. Device according to claim 1, characterized in that the porous material consists of felt, viscose silk, polyester fibers or a foam.
3. Device according to claim 1, characterized in that the porous material is moistened with water.
4. The device according to claim 1, characterized in that the contact area to the second electrode (6) is larger than the contact area of the first electrode (1) formed by the intermediate layer (4), the size ratio reaching up to 3: 1.
5. The device according to claim 1, characterized in that the first electrode (1) and the second electrode (6), based on their size, are arranged at a relatively small distance from each other.
6. The device according to claim 5, characterized in that the distance between the electrodes is between half a centimeter and three centimeters.
7. The device according to claim 1, characterized by an insulating frame (9) and devices with which the two electrodes (1, 6) are attached at a distance from each other on the frame (9).
8. The device according to claim 1, characterized in that the first electrode (1) consists of several separate conductive regions.
9. The device according to claim 1, characterized in that the first electrode consists of several first partial electrodes (14) and the second electrode consists of several second partial electrodes (15), the partial electrodes (14, 15) being arranged next to one another.
10. The device according to claim 1, characterized in that an intermediate layer of porous material is provided, which is in contact with one side of the second electrode (6) and comes to lie between the second electrode and the skin.
The present invention relates to a device with electrodes for application to living beings with skin in order to achieve effects related to the passage of electric current.
At the turn of the century, numerous electrode arrangements for electrical treatments of the human body were proposed. The electrodes were usually placed on the body in a specific position with respect to the organ to be treated.
These electrical treatments had very different uses. For example, galvanic treatments (DC treatments) have been used extensively in the past because of their polarizing effects on ionized molecules, the molecules being driven through the skin, which is usually superficial. The effect is known as iontophoresis or ion transmission and has been used to introduce medication or simply moisture into a patient's skin.
Certain zinc and copper ions can be used to treat certain skin infections, and chlorine ions have been used to remove superficial scars. Vasodilator drugs can also be used for rheumatic diseases and peripheral vascular changes; Skin anesthesia can be achieved by iontophoresis of local anesthetics. The use of direct current in carefully selected areas on live animals has been suggested because it can produce anesthetic effects (see Limoge, An Introduction to Electroanesthesia = 1975, published by University Park Press).
In general, only the electrode structure has been described. No relationship of the electrodes to any undesirable side effects that the electrical current can exert on the skin has been specified. An example is shown in U.S. Patent No. Horton Jr. issued in 1896.
562765. Usually the goal was only to reduce the contact resistance on the skin.
In volume 98 of the Archives of Dermatology, No. 5, November 1968, F. Levitt reports on pages 505-507 about long-term anhidrosis caused by the electrical treatment of the feet or hands. However, he only described the use of an electrode made of lead sheet with an area of 12.90 square centimeters.
This electrode is placed in a flat dish that contains enough water to just cover the palm or soles; an electrode and a shell is provided for each palm or sole. His test results show that the treatment prevents sweating where the electrical current is supplied.
While these iontophoretic treatments have been found to be effective, known electrodes have often caused iontophoretic burns on patients with these DC treatments; these burns generally occurred on the negative electrode. The burns are not due to increased temperature but result from the action of electrical current on the skin. These burns take a relatively long time to heal and can leave ugly, very undesirable scar tissue.
An article written by Leeming and Howland in Journal of the American Medical Association, Vol. 214, No. 9, November 30, 1970 describes cases of burns, but does not provide any means of preventing such injuries. These undesirable effects of iontophoretic treatment have resulted in the fact that iontophoretic processes have been received with anything but enthusiasm by the medical profession, although various great advantages can be achieved through the use and further development of these processes.
There was therefore a need for a suitable device for preventing iontophoretic burns when electrical energy is supplied to the skin of the human body. As set forth below, the present invention satisfies this need.
The present invention relates to a device for applying an electrical current flowing through the skin of a living body in a unidirectional manner, which is characterized by the features mentioned in claim 1.
The electrode arrangement according to the invention exists
from two conductive areas to which electrical current of opposite polarity is supplied. The two areas can be relatively close together. If the electrodes are close together, the electrical current does not pass through current-sensitive organs such. B.
the heart.
Although the device for preventing iontophoretic burns according to the invention is described in connection with the electrical treatment for preventing excessive sweating (perspiration), the device is also suitable for other electrical treatments, as set out in the examples above.
Iontophoretic burns are a side effect that is eliminated by the electrode structure according to the invention. The reason is that a relatively thick, porous, preferably moistened material is inserted between the negative electrode and the skin.
Another side effect that is reduced is pain or stinging or the feeling of an electric shock due to the continuity of the current. This is achieved by enlarging the area of the positive electrode.
In another embodiment, nested small and positive electrodes are used, all of which have porous material.
Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing.
Fig. List is a cross-sectional elevation along the line labeled 1-1 in Fig. 2 of a conductive electrode, the porous intermediate layer and the skin to be treated.
Figure 2 is a top view of a pair of electrodes and the rest of the assembly.
Fig. 3 shows another embodiment in which one electrode is larger than the other.
Fig. 4 shows another embodiment in which small positive and negative electrodes are arranged spatially nested.
5 shows a further embodiment in which small positive and negative electrodes are arranged one inside the other, the positive electrodes being larger than the negative electrodes.
The conductive electrode 1 shown in Fig. 1 can be flexible or rigid and is typically made of metal, such as. B. made of stainless steel or aluminum.
The epidermis 2 is shown in simplified form. The physiological details of the epidermis are shown in a drawing on page 840 of volume 16 of the 15th edition of the Encyclopedia Britannica (copyright 1974).
The porous intermediate layer 4 made of electrically conductive, metal-free, porous material is usually in slight electrical contact with the underside of the electrode 1 so that it can be replaced and discarded after each use.
A commercially available type of felt is suitable for the intermediate layer 4. The thickness mainly used in the present invention is generally not available, but can be ordered.
As far as quality standards are concerned, this material must be free of metallic foreign bodies.
The thickness of the intermediate layer 4 is more than 3 millimeters and is selected according to the value of the product from the current strength and treatment time.
The flexible electrical conductor 5 is connected to the electrode 1, which can be in the form of a clip-on device, a metal plate, or a plate made of conductive plastic, such as silicone. 2 and 3 show two examples of electrode arrangements. Fig. 2 shows the negative electrode 1. The porous material of the intermediate layer
4 is attached under this electrode.
In addition to the electrode list, the second electrode 6 was attached from about a fraction of a centimeter to a few centimeters. The over conductor 7 with the
Current source 8 connected positive electrode 6 can be a simple metal electrode with or without the thick porous
Liner 4.
The current source 8 can be a simple direct current source, e.g. B. be a battery. The current normally required has a strength that can range from a fraction of a milliampere to about 20 milliamperes. A known control resistor can be installed in current source 8 so that the user can set the correct current for each process.
To prevent sweating, a current density of about 1/20 to V2 milliamperes per square centimeter is considered desirable on the positive electrode. The actual amperage and duration of treatment in the above-mentioned applications of the present invention should be chosen to suit the particular case. The values mentioned here are therefore only examples of one of the treatments in which the device according to the invention can be used.
The current source 8 can also be a known constant current source which has the above-mentioned characteristic values and has a regulator so that the user can set the desired constant current strength. Such a unit can also contain devices with which the applied maximum current can be limited.
The current source can also be of a different type, it can deliver unidirectional pulses or variable current, but not alternating current of the commonly used frequencies or high-frequency current.
The arrangement of the electrodes 1 and 6 can be made very differently, depending on the area to be treated and the choice of the designer. The electrodes can be attached to the insulating frame 9 shown in FIG. 2 with dashed lines. This is useful if you want to prevent perspiration on one hand or one foot.
The positive electrode 6 can also be attached to the palm of the hand to prevent sweating there; the negative electrode can be placed on the back of the hand or on the wrist.
The electrodes 1 and 6 are with connecting parts 3 on
Frame 9 attached.
The negative electrode can also be placed elsewhere, e.g. B. with the positive electrode together in gloves for one hand or for the hands. The positive electrode is attached to prevent sweating, while the negative electrode is next to it
Power return line is attached. Similar arrangements are possible in stockings for the feet. The setpoint pressure between the electrodes and the skin can be maintained in any position.
To prevent sweating on the forearm, at least the positive electrode can be curved so that it fits under the armpit. The negative electrode can be attached next to it, or the positive and negative electrodes can each fill half of the armpit space and be separated by an insulating separator attached between them.
In Fig. 3, parts 5, 7 and 8 have the same meaning as before. However, the positive electrode 10 has a relatively large area, while the area of the negative electrode 1 'is relatively small. The positive electrode is rectangular and not square, as in the case described above. The electrode can take almost any shape if it appears necessary for certain reasons.
The arrangement shown is suitable for preventing the hand from sweating. Electrode 10 is placed on the palm, while electrode 1 'is placed on the fingers of the same hand.
In practicing the prevention of perspiration and similar treatments, it has been found that the iontophoretic burns occur in known devices at current densities which are required to achieve the desired result. In our investigations it was found that burns appear on the negative electrode.
According to the invention, the metal connection or the plate of the negative electrode is appropriately covered with a thick felt pad. This avoids iontophoretic burns as long as current and time restrictions are observed.
The type of thick felt electrode has been described. It is moistened with tap water for its use. It has been found that distilled or deionized water can also be used.
In one example, the palm was treated with a positive electrode that was 90 square centimeters. The negative electrode was in contact with the fingers and had an area of 30 square centimeters. The felt was 6 millimeters thick.
A current of 15 milliamperes could be maintained for 10 minutes without there being iontophoretic burns. As an alternative solution, a treatment time of 20 minutes with a current of 7.5 milliamperes or a treatment time of 40 minutes with a current of 3.75 milliamperes could be used.
It has been found that particles or a substance migrate from the metal electrode 1 through the intermediate layer 4 when the current is sent into the skin 2. The particles or the substance must not be allowed to pass all the way to the skin, otherwise burns will occur. The thickness of the intermediate layer thus acts as a passage barrier or delay and prevents; that the particles producing the burns reach the skin within the treatment time at a given current.
The intermediate layer cannot be freshened up, so that in practice the intermediate layer for the negative electrode is used as required during a treatment and is subsequently thrown away.
The material of the intermediate layer 4 which is preferably currently used consists of metal-free natural fibers made of wool or cotton.
Other equivalent synthetic fiber materials can be used, e.g. B. viscose, nylon or polyester plastics. Porous materials such as foams or sponges can also be used. All of these substances have been described as porous.
Sweating is prevented electrically, but this prevention does not occur immediately after the treatment but only after about 2 weeks. After this period, one or two additional treatments will result in another six-week period, etc.
The effectively treated area of skin is also bleached and stretched, with the effect going beyond the area that is directly contacted by the electrodes.
It has been empirically found that the spread of the electric current itself is small compared to the spread in preventing sweating. It therefore appears that the prevention of sweating is due to a chemical effect that results in keratin occlusion in each perspiration channel.
Since the treatment effect extends over a limited area beyond the parts of the skin which are in contact with the electrodes, the electrodes can be flat and also do not need to take into account skin irregularities, such as can occur on the palms of the hands or the soles of the feet. This scattering effect was not observed in known electrode arrangements or was not recognized, since it is not reported in any of the known publications.
The distance between the electrode pairs shown in FIGS. 2 and 3 can be comparatively small as long as the current is only prevented from flowing from one electrode to the other without going through the skin and without then causing the effect according to the invention.
In order to achieve safety and the greatest possible convenience for the user, batteries can be used as the power source 8. The voltage required varies according to the total resistance of the circuit under load. Typically a voltage of 45 volts is used. A small battery with this total voltage is commercially available and is suitable because such a battery only has to deliver a current of a few milliamps.
An advantage of the electrodes placed close to one another in FIGS. 2 and 3 results from the fact that the treatment current can be increased rapidly at the beginning of a treatment without the user feeling this as unpleasant.
At the beginning of the treatment, the current should initially be increased from zero to a low value. With the electrodes placed close together, the current can be increased to the value used in the treatment in fractions of a second.
If the electrode is further away and is attached many centimeters away and may be attached to another link, the current must be increased slowly. One method is that the operator or the user rotates a potentiometer for current regulation very slowly and steadily, so that pain and electric shock are avoided.
If the electrode is placed in this way, the treatment also provides protection against burns.
If the electrodes are not close to each other, the current must be slowly reduced at the end of the treatment.
Although prevention of sweating has mainly been achieved on the positive electrode, such prevention is also achieved to a lesser extent on the negative electrode.
Basically, the treatment time for anhidrosis, i.e. H. preventing sweating, 40 minutes. First 6 treatments are carried out, preferably every other day.
The skin does not need to be pre-treated to a large extent before the electrical treatments. In order to always create the same conditions, it is advisable to clean the skin with alcohol at the point where the electrodes are attached.
4 shows another structure for the distal electrode assembly. Small positive electrodes 14 and negative electrodes 15 are nested. The electrodes typically have a size of one square centimeter and a distance of a few millimeters from one another.
All have a felt-like layer between the electrode and the skin. A system of conductors 16 for the positive electrodes and conductors 17 for the negative electrodes does not touch the skin and connects all electrodes to the power source 8.
With this arrangement, the positive electrode 18 may have a larger area than the negative electrode 19, as shown in FIG. 5. The other characteristics of this arrangement are the same as those shown in FIG. 4.
In practice, if the positive electrode has a larger area than the negative electrode in one of these embodiments, there is a limit to the area differences. The area ratio is about 3: 1, i.e. H. 90 square centimeters for the area of the positive electrodes and about 30 square centimeters for the area of the negative electrodes in the embodiment shown in FIG. 3.
For simultaneous treatment to prevent sweating of both hands or feet, two sets of electrodes of the type shown in Fig. 3 can be connected to a constant current source. However, the use of separate constant current sources 8, each with its own battery, is preferred. It can be used to set a stronger current for one hand to compensate for possible differences in the sensitivity of each hand.