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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen von Behandlungswellen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Zur kosmetischen und/oder therapeutischen und/oder medizinischen Behandlung von biologischem Gewebe, insbesondere menschlichem Gewebe, ist es bekannt, das Gewebe mit Ultraschallwellen zu beaufschlagen. Ebenso ist es hierzu bekannt, das biologische Gewebe mit hochfrequenten Strömen, welche auch als „radiofrequente Ströme” oder RF-Ströme bezeichnet werden, zu beaufschlagen. Im Folgenden bezeichnet daher der Begriff „Behandlungswellen” die vorgenannten Ultraschallwellen zur Beaufschlagung von biologischem Gewebe oder die vorgenannten RF-Ströme, mit denen das biologische Gewebe beaufschlagt wird oder eine Kombination von sowohl Ultraschallwellen, als auch RF-Strömen zur Beaufschlagung des biologischen Gewebes.
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Mit dem Begriff Ultraschallwellen werden typischerweise Schwingungen mit einer Frequenz größer 20 kHz bezeichnet. Häufige Anwendung finden hierbei insbesondere sogenannte hochfrequente Ultraschallfrequenzen im Bereich 0,7 MHz bis 20 MHz.
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Sowohl Vorrichtungen zum Erzeugen der vorgenannten Ultraschallwellen, als auch der vorgenannten RF-Ströme weisen typischerweise mindestens eine Steuereinheit und mindestens einen elektrisch leitenden, mit der Steuereinheit verbundenen Behandlungskopf (Applikator) auf. Die Steuereinheit ist derart mit dem Applikator zusammenwirkend ausgebildet, dass abhängig von Steuersignalen der Steuereinheit mittels des Applikators biologisches Gewebe mit den Behandlungswellen beaufschlagt wird.
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Im Falle von Ultraschallwellen weist der Applikator typischerweise einen Ultraschallwandler auf, welcher die Steuersignale der Steuereinheit in Ultraschallwellen umwandelt. Im Falle von RF-Strömen ist ein typischer Applikator als Elektrodenanordnung ausgebildet, so dass mittels der Elektroden die RF-Ströme in das biologische Gewebe übertragen werden.
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Eine Vorrichtung zum Erzeugen von RF-Strömen ist in
EP 2 022 429 A2 offenbart. Eine Vorrichtung zum Erzeugen von Ultraschallwellen ist in
WO 2009/112181 A2 offenbart.
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Ein wesentliches Risiko bei der Verwendung von Vorrichtungen zum Erzeugen von Behandlungswellen besteht darin, dass das biologische Gewebe einen zu hohen Energieeintrag aufgrund der Beaufschlagung mit den Behandlungswellen erfährt, so dass Schmerzen und/oder eine Beschädigung des Gewebes die Folge sind. Typischerweise wird daher stets geschultes Fachpersonal zum Betrieb solcher Vorrichtungen zum Erzeugen von Behandlungswellen eingesetzt, wobei das Fachpersonal stets für die spezifische Vorrichtung bzw. die jeweils angewandten Behandlungswellen geschult werden muss, um den zuvor beschriebenen überhöhten Energieeintrag in das biologische Gewebe der behandelten Person zu vermeiden. Ebenso ist es bekannt, eine Kontaktanzeige an dem Applikator vorzusehen, welche den Kontakt zwischen Behandlungskopf und biologischem Gewebe beispielsweise durch Aufleuchten einer entsprechenden Signallampe anzeigt. Dies kann jedoch zu einer Ablenkung des Benutzers und damit zu einer fehlerhaften Anwendung führen. Insbesondere wird hier das Risiko einer Schädigung des behandelten biologischen Gewebes bei andauerndem Stillstand des Behandlungskopfes aufgrund eines zu hohen Energieeintrags nicht verringert.
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Die Schrift
WO 02085451 A2 zeigt ein als Handgerät ausgebildetes Behandlungsgerät, welches dazu dient, molekulare Transportvorgänge durch die Haut mittels hochfrequenter Wechselströme anzuregen. In dem Handgerät können Bewegungssensoren vorgesehen sein, die dazu dienen, einem Benutzer mitzuteilen, ob die Bewegungsgeschwindigkeit des Geräts über die Haut im für die Behandlung vorgesehenen Bereich liegt. Außerdem kann der Stromfluss in Abhängigkeit der Sensorsignale gesteuert werden.
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Die Schrift
WO 09736645 A2 zeigt ein Elektrotherapiegerät zur Behandlung von Gewebe mit rechteckigen Hochspannungsimpulsen. Hochspannungsimpulse mit einer Pulsbreite von 5–100 μs können als hochfrequente Impulse (10–200 kHz) angesehen werden. Ein Bewegungssensor ist vorgesehen um die Abgabe von Spannungsimpulsen zu unterbinden, wenn das Gerät nicht bewegt wird.
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Die Schrift
US 2006 0111744 A1 zeigt ein Ultraschallbehandlungsgerät zur Behandlung der Schweißdrüsen der Haut. Im Ultraschallkopf sind unter anderem auch Bewegungssensoren vorgesehen, mit deren Hilfe die Behandlung beispielsweise aus Sicherheitsgründen unterbrochen werden kann, wenn der Behandlungskopf ruckartig bewegt oder fallen gelassen wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den vorgenannten Stand der Technik dahingehend weiter zu verbessern, dass eine sichere Durchführung von Behandlungsprogrammen durch einen Patienten in Selbstanwendung ermöglicht wird.
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Gehst ist diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Erzeugen von Behandlungswellen gemäß Anspruch 1. Vorzugsweise Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung finden sich in den Ansprüchen 2 bis 10. Hiermit wird explizit per Referenz der Wortlaut sämtlicher Ansprüche in die Beschreibung einbezogen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ausgebildet zum Erzeugen von Behandlungswellen, welche gemäß der bereits zuvor genannten Definition hochfrequente Ströme und/oder Ultraschallwellen sind. Bei einer Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird biologisches Gewebe, insbesondere menschliches Gewebe, zur kosmetischen und/oder therapeutischen und/oder medizinischen Behandlung mit den Behandlungswellen beaufschlagt.
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Die Vorrichtung weist mindestens eine Steuereinheit und mindestens einen elektrisch leitenden, mit der Steuereinheit verbundenen Applikator auf. Die Steuereinheit ist derart mit dem Applikator zusammenwirkend ausgebildet, dass abhängig von den Steuersignalen mittels des Applikators biologisches Gewebe mit den Behandlungswellen beaufschlagbar ist.
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Wesentlich ist, dass die Vorrichtung mindestens einen Bewegungssensor aufweist. Der Bewegungssensor ist in oder an dem Applikator angeordnet. Weiterhin ist der Bewegungssensor derart mit der Steuereinheit zusammenwirkend ausgebildet, dass die Intensität der von dem Applikator erzeugten Behandlungswellen abhängig von Messsignalen des Bewegungssensors steuerbar ist.
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Die Erfindung ist in der Erkenntnis des Anmelders begründet, dass zwar eine große Bandbreite von Anwendungsmöglichkeiten durch Beaufschlagung von biologischem Gewebe mittels Behandlungswellen durch die bereits vorbekannten Vorrichtungen zum Erzeugen von Behandlungswellen abgedeckt wird, dass jedoch ein erheblicher Nachteil hinsichtlich der Anwendung an einem Menschen besteht:
Die vorbekannten Vorrichtungen funktionieren typischerweise so, dass der Applikator je nach Anwendungsbereich entweder dynamisch oder statisch angesetzt wird. Dynamische Bewegungen des Kopfes sollen dazu dienen, dass die Überbelastung des Gewebes und insbesondere von darunterliegenden Knochen aufgrund eines zu hohen Energieeintrages mittels der Behandlungswellen ausgeschlossen wird. Bei statischen Anwendungen wird typischerweise die Anwendung zeitlich begrenzt, um die lokale Intensitätsbelastung des Gewebes einzuschränken. Diese bekannten Lösungen und Verfahren schließen allerdings mögliche Behandlungs- bzw. Handhabungsfehler nicht aus. Ein solcher Behandlungsfehler kann z. B. eine semi-statische Bewegung des Applikators sein, bei welcher der Applikator an einer Stelle des Körpers zulange absichtlich oder unabsichtlich verweilt. Ebenso besteht ein Risiko darin, dass an der Abgabe von Behandlungswellen der Applikator mit dem auf die entsprechende Kontaktfläche aufgetragenen Kontaktmedium (z. B. ein Ultraschallgel oder ein anderes Kontaktgel) abgelegt wird, ohne in Kontakt mit biologischem Gewebe zu stehen. In diesem Fall kann selbst bei einer vorgesehenen Kopplungskontrolle eine Überhitzung des Applikators und somit eine Beschädigung des Behandlungskopfes die Folge sein.
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Um die vorgenannten Risiken zu verringern, werden bisher solche Behandlungen durch geschultes Fachpersonal durchgeführt. Jedoch ist es selbstverständlich nicht ausgeschlossen, dass auch das geschulte Fachpersonal eine fehlerhafte Bedienung durchführt, die somit zu einer Beschädigung des Applikators oder – im schlimmeren Fall – zu einer Beschädigung des behandelten biologischen Gewebes führt. Darüber hinaus ist es bei den meisten Anwendungsgebieten bei Beaufschlagung von biologischem Gewebe für medizinische, therapeutische oder kosmetische Anwendungen mit Behandlungswellen wünschenswert, über einen längeren Zeitraum, beispielsweise drei Wochen, eine Vielzahl von Anwendungen, häufig mehrere Anwendungen an einem Tag, durchzuführen. Dies ist bei einer ambulanten Anwendungen jedoch kaum praktikabel, da dies eine sehr hohe Einschränkung des zu Behandelnden darstellt, der jeweils das Fachpersonal aufsuchen muss.
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Es besteht daher eine große Notwendigkeit, die vorbekannten Vorrichtungen dahingehend zu verbessern, dass diese Nachteile, insbesondere bei Verwendung der Vorrichtungen durch einen Laien entfallen.
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Dadurch, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Bewegungssensor aufweist und der Bewegungssensor in oder an dem Applikator angeordnet ist, kann so mit Hilfe des Bewegungssensors eine Bewegung des Applikators detektiert werden. Hierdurch ist es erstmals möglich, das entscheidende Kriterium, nämlich die Bewegung des Applikators, direkt zu detektieren und abhängig von den Messsignalen des Bewegungssensors automatisch zu reagieren, insbesondere die Intensität der von dem Applikator erzeugten Behandlungswellen abhängig von den Messsignalen des Bewegungssensors zu steuern.
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Daher ist vorzugsweise der Bewegungssensor immobil, insbesondere bevorzugt starr mit dem Applikator verbunden, so dass eine Bewegung des Applikators zwingend zu einer Bewegung des Bewegungssensors führt.
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Außerdem ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine maximale Dauer Tmax vorgegebbar und bei Stillstand des Applikators für eine Zeitdauer Tmax wird die Intensität der Behandlungswellen verringert, vorzugsweise auf Null verringert.
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Hierdurch kann durch Vorgabe der maximalen Zeitdauer sichergestellt werden, dass insbesondere eine Beschädigung des Applikators und/oder eine Beschädigung des biologischen Gewebes unterbleibt. Hierbei wird vorzugsweise die maximale Zeitdauer abhängig von der jeweils gewählten Art der Behandlungswellen vorgegeben:
Es ist bekannt, Behandlungswellen unterschiedlicher Form im Rahmen von unterschiedlichen Behandlungsprogrammen abzugeben. Beispielsweise ist es bei Ultraschallwellen bekannt, zwischen mehreren Frequenzen umzuschalten, insbesondere zyklisch umzuschalten und/oder die Intensität der abgegebenen Ultraschallwellen zu variieren. Gleiches ist bei RF-Strömen bekannt; diesbezüglich wird auf die
EP 2 022 429 A2 und
WO 2009/112181 A2 verwiesen.
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Je nach Wahl des Behandlungsprogrammes, d. h. insbesondere je nach Wahl der Frequenzen und/oder Intensitäten der Behandlungswellen wird daher vorzugsweise für das jeweilige Behandlungsprogramm, d. h. die jeweils gewählten Behandlungsparameter eine spezifische maximale Zeitdauer vorgegeben. Vorzugsweise sind die Behandlungsparameter, beispielsweise Frequenzen und/oder Umschaltzeiten und/oder Umschaltzyklen und/oder Intensitäten der Behandlungswellen zusammen mit der hierfür korrespondierenden maximalen Zeitdauer in der Steuereinheit abgespeichert, so dass bei Ausführen eines Behandlungsprogramms jeweils die hierfür maximale Zeitdauer Tmax für eine Unterbrechung vorgegeben ist.
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Es ist nicht zwingend notwendig, wenn auch bevorzugt, die Intensität wie zuvor beschrieben bei Stillstand des Applikator auf Null zu verringern. Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, die Intensität um einen anderen vorgegebenen Faktor, beispielsweise um einen Faktor 2, 5 oder 10 zu verringern. Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, die Intensität stufenweise oder kontinuierlich zu verringern.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung vermeidet somit die zuvor genannten Nachteile, da erstmals die Intensität der von dem Applikator abgegebenen Behandlungswellen abhängig von Messsignalen des Bewegungssensors und damit abhängig von einer tatsächlich erfolgenden Bewegung des Behandlungskopfes steuerbar ist. Hierdurch kann insbesondere eine Überhitzung des Applikators, bei einem eingeschalteten, jedoch beispielsweise auf einem Tisch abgelegten Applikator vermieden werden. Ebenso wird ein erhebliches Risiko bei Verwendung der Vorrichtung durch einen Laien verringert: Sollte der Laie bei Verwendung der Vorrichtung den Applikator unbewegt an eine Stelle seines Körpers anlegen, so kann mittels des Bewegungssensors dieser Stillstand detektiert und die Intensität der abgegebenen Behandlungswellen entsprechend gesteuert werden, um eine Beschädigung des biologischen Gewebes aufgrund eines zu hohen Energieeintrags durch die Behandlungswellen zu vermeiden.
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Wesentlich ist, dass mittels eines Bewegungssensors wie zuvor beschrieben eine Bewegung des Applikators detektiert wird und die Intensität der Behandlungswellen abhängig von den Messdaten des Bewegungssensors gesteuert wird. Hierdurch ergeben sich die bereits vorangehend beschriebenen Vorteile.
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Vorzugsweise umfasst die Steuereinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Zeiteinheit und ist derart ausgebildet, dass nach einer vorgegebenen maximalen Zeitdauer ohne Bewegung des Applikators die Intensität der abgegebenen Behandlungswellen verringert wird, vorzugsweise auf Null verringert wird. Hierdurch wird bei mangelnder Bewegung des Applikators insbesondere eine Überhitzung des Applikators und/oder eine Beschädigung des biologischen Gewebes aufgrund eines zu hohen Energieeintrages vermieden.
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Der Bewegungssensor der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorzugsweise zur Bewegungsmessung in mehreren Raumrichtungen ausgebildet, insbesondere bevorzugt zur Bewegungsmessung in drei orthogonal zueinander stehenden Raumrichtungen. Hierdurch ist sichergestellt, dass unabhängig von der aktuellen Bewegungsrichtung des Applikators die Bewegung detektiert wird.
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Untersuchungen des Anmelders haben ergeben, dass der Bewegungssensor vorzugsweise als Sensor zur Beschleunigungsmessung ausgebildet ist. Hierfür kann auf an sich bekannte Bewegungssensoren zur Beschleunigungsmessung, insbesondere zur Beschleunigungsmessung in drei orthogonal zueinander stehenden Raumrichtungen zurückgegriffen werden. Da die Bewegung des Applikators durch einen Benutzer stets eine Beschleunigung in mindestens einer Raumrichtung umfasst, das heißt physikalisch gesprochen ein Benutzer bei Bewegung des Applikators diesen niemals absolut gradlinig und mit in allen drei Raumrichtungen absolut konstanter Geschwindigkeit bewegt, kann somit mittels einer Beschleunigungsmessung zuverlässig eine Bewegung des Applikators durch einen Benutzer detektiert werden.
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Die Steuereinheit umfasst vorzugsweise einen Mikrokontroller zur Auswertung der Messsignale des Bewegungssensors. Hierdurch ist in einfacher Weise eine Verarbeitung der Signale und damit eine Bewegungsdetektion des Applikators möglich.
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Untersuchungen des Anmelders haben ergeben, dass vorzugsweise die Steuereinheit eine Filtereinheit zum Filtern des Messsignales des Bewegungssensors umfasst. Dies ist darin begründet, dass die Messsignale des Bewegungssensors neben den aus einer Bewegung resultierenden Signalen weitere Signale, wie beispielsweise Rauschen, umfassen. Solche unerwünschten Messsignale des Bewegungssensors werden vorzugsweise durch die Filtereinheit vor Auswertung der Messsignale herausgefiltert.
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Insbesondere ist es vorteilhaft, dass die Filtereinheit einen Tierpassfilter umfasst, vorzugsweise mit einer vorgegebenen Grenzfrequenz < 100 Hz, bevorzugt ≤ 60 Hz, insbesondere von etwa 50 Hz. Untersuchungen des Anmelders haben ergeben, dass Messsignale des Bewegungssensors mit einer höheren Frequenz typischerweise nicht aus einer Bewegung des Applikators durch den Benutzer resultieren, sondern insbesondere Rauschen darstellen.
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In einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform weist die Filtereinheit einen Hochpassfilter auf, insbesondere mit einer Grenzfrequenz ≥ 3 Hz, bevorzugt ≥ 5 Hz, insbesondere ≥ 10 Hz. Durch Vorsehen solch eines Hochpassfilters ist es möglich, „langsame” Bewegungen ebenfalls als Stillstand zu definieren, d. h. die Abgabe von Behandlungswellen bei der eigentlichen Behandlungsintensität erfolgt lediglich, wenn eine Mindestgeschwindigkeit (bzw. Mindestbeschleunigung) bei der Bewegung des Applikators durch den Benutzer vorliegt.
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Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, den vorgenannten Tiefpassfilter mit dem vorgenannten Hochpassfilter zu kombinieren, d. h. einen Bandpassfilter auszubilden.
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Hierdurch werden diese vorgenannten Vorteile kombiniert.
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Zur Beaufschlagung des biologischen Gewebes mit Ultraschall umfasst der Applikator vorzugsweise einen Ultraschallwandler, welche die Steuersignale der Steuereinheit in Ultraschallwellen umwandelt. Hierbei liegt es im Rahmen der Erfindung, einen typischen Aufbau der Steuereinheit und des Ultraschallwandlers vorzusehen, der bei den vorbekannten Vorrichtungen zum Erzeugen von Ultraschall bereits Verwendung findet. Wesentlich ist, dass einem solchen an sich bekannten Aufbau der Bewegungssensor in entsprechender Zusammenwirkung mit entsprechender Steuereinheit hinzugefügt wird.
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Bei Ausbildung der Vorrichtung zur Behandlung von biologischem Gewebe mittels RF-Strömung umfasst der Applikator vorzugsweise mindestens zwei Elektroden, welche Elektroden elektrisch leitend mit der Steuereinheit verbunden sind.
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Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, dass der Applikator sowohl einen Ultraschallwandler, als auch Elektroden umfasst, so dass das Gewebe mit Behandlungswellen, welche eine Kombination von Ultraschallwellen und RF-Strömen sind, beaufschlagt wird.
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Wie zuvor erwähnt wird die Vorrichtung in einen Pausenmodus gesetzt, wenn der Applikator für eine Zeitdauer größer als die zuvor genannte maximale Zeitdauer Tmax stillsteht.
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In einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform wird der Pausenmodus dadurch verlassen, dass der Benutzer eine Taste betätigt, worauf die Vorrichtung wieder in den Behandlungsmodus gesetzt wird, d. h. wiederum die Behandlungswellen mit den für die Behandlung gewünschten Parametern, insbesondere der für die Behandlung gewünschten Intensität abgegeben werden.
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Der Pausenmodus umfasst insbesondere, dass die Intensität der Behandlungswellen verringert, vorzugsweise auf Null verringert wird.
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In dieser vorzugsweisen Ausführungsform gibt somit der Benutzer durch das Betätigen der Taste das Signal, dass die Unterbrechung der Behandlung nun beendet ist und wieder fortgesetzt werden soll.
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Bei Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung derart, dass die Behandlung ein Behandlungsprogramm, wie beispielsweise das Umschalten zwischen wertenden Frequenzen oder komplexere Programme, welche verschiedene Behandlungszyklen umfassen, ausgebildet ist, wird nach Verlassen des Pausenmodus die Behandlung an der Stelle des Behandlungsprogramms fortgesetzt, an der aufgrund des Stillstandes des Applikators, d. h. des Überschreitens einer vorgegebenen maximalen Zeitdauer Tmax ohne Bewegung des Applikators, wieder fortgesetzt.
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In einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform wird zusätzlich die Zeitdauer gemessen, in der sich die Vorrichtung in dem Pausenmodus befindet, und bei Wiederaufnahme der Bewegung des Applikators innerhalb einer vorgegebenen maximalen Pausendauer wird, wie zuvor beschrieben die Behandlungseinheit wieder in den Behandlungsmodus gesetzt. Bei Überschreiten der maximalen Pausendauer ohne Bewegung des Applikators wird die Behandlungseinheit hingegen in den Ruhemodus gesetzt, vorzugsweise abgeschaltet. Bei dieser vorzugsweisen Ausführungsform ergibt sich somit der Vorteil, dass eine zu lange Unterbrechung der Behandlung, d. h. ein Verweilen im Pausenmodus mit einer Zeitdauer größer der vorgegebenen maximalen Pausendauer zu einem Abbruch des Behandlungsprogramms führt. Der Ruhemodus bedingt, dass das Behandlungsprogramm nicht mehr an der Stelle, an der die Unterbrechung, d. h. die Intensitätsverringerung erfolgte, fortgesetzt werden kann, sondern allenfalls neu gestartet werden muss.
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Der Benutzer erkennt daran die fehlerhafte Anwendung und muss gegebenenfalls das Behandlungsprogramm zu einem späteren Zeitpunkt neu starten.
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Die maximale Zeitdauer Tmax liegt typischerweise in einem Bereich von 10 Sekunden bis 30 Sekunden.
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Die maximale Pausendauer liegt typischerweise in einem Bereich von 10 Sekunden bis 180 Sekunden.
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Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es somit erstmals möglich, die Behandlungsfehler durch Fachpersonal zu minimieren sowie eine Behandlung durch den zu Behandelnden selbst mit minimalem Risiko ambulant oder zuhause durchführen zu lassen.
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In einer vorzugsweisen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Vorrichtung als Handgerät ausgebildet. Hierdurch ist eine einfache Anwendung durch den Benutzer und insbesondere durch den zu Behandelnden selbst gewährleistet.
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Vorzugsweise weist das Handgerät einen Akku zum Betrieb auf. Hierdurch wird ein erhöhter Komfort bei der Anwendung erzielt.
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Weitere Vorteile und vorzugsweise Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und den Figuren erläutert. Dabei zeigt:
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1 ein Funktionsdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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1 zeigt ein Funktionsschema eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Diese Vorrichtung zum Erzeugen von Behandlungswellen umfasst eine (gestrichelt dargestellte) Steuereinheit 6. Die Steuereinheit 6 weist einen Mikrokontroller 1, eine Steuerung 2 und einen Timer (Zeiteinheit) 5 auf.
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Weiterhin weist die Vorrichtung einen Applikator 3 und einen Bewegungssensor 4 auf.
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Der Applikator 3 ist mit der Steuereinheit 6 elektrisch leitend verbunden. Abhängig von Steuersignalen der Steuereinheit werden von dem Applikator 3 Behandlungswellen abgegeben, um biologisches Gewebe mit den Behandlungswellen zu beaufschlagen.
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Das in 1 dargestellte Funktionsschema stellt ein Ausführungsbeispiel unabhängig von der Art der Behandlungswellen dar:
Beispielsweise kann der Applikator 3 einen Ultraschallwandler umfassen, so dass abhängig von den elektrischen Steuersignalen der Steuereinheit 6 Ultraschallwellen erzeugt werden.
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Ebenso kann der Applikator 3 Elektroden umfassen, so dass die elektrischen Steuersignale der Steuereinheit 6, welche in diesem Fall als RF-Ströme ausgebildet sind, mittels der Elektroden des Applikators 3 auf das biologische Gewebe übertragen werden.
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Ebenso ist es möglich, sowohl einen Ultraschallwandler, als auch Elektroden in dem Applikator 3 vorzusehen. Ultraschallwandler und Elektroden sind separat jeweils elektrisch leitend mit der Steuereinheit verbunden und die Steuereinheit sendet entsprechende Signale einerseits zur Umwandlung in Ultraschallwellen durch den Ultraschallwandler des Applikators 3 und andererseits zur Beaufschlagung des Gewebes mittels der Elektroden des Applikators 3.
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Wesentlich ist, dass der Bewegungssensor 4 an dem Applikator 3 starr angeordnet ist, das heißt, dass eine Bewegung des Applikators 3 zwangsläufig zu einer Bewegung des Bewegungssensors 4 führt.
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Der Bewegungssensor 4 überträgt seine Messsignale an die Steuereinheit 6.
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Die Steuereinheit 6 verarbeitet die Messignale des Bewegungssensors 4 wie folgt:
Der Mikrokontroller 1 filtert die Messsignale mittels einer Filtereinheit. Diese weist einen Bandpassfilter auf, welcher eine untere Grenzfrequenz von 10 Hz und eine obere Grenzfrequenz von 50 Hz aufweist.
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Liegen keine Messsignale nach Durchführung einer solchen Filterung mittels der Filtereinheit vor, so kann von einem Stillstand bzw. einer zu langsamen Bewegung, welche ebenfalls als Stillstand definiert ist, des Applikators 3 ausgegangen werden. In diesem Fall wird der Timer 5 gestartet. Mittels des Timers wird somit überprüft, ob der Stillstand länger als eine durch den Mikrokontroller vorgegebene maximale Zeitdauer andauert. Sofern innerhalb der vorgegebenen maximalen Zeitdauer die Bewegung wieder aufgenommen wird, d. h. Messsignale des Bewegungssensors nach der Filterung vorliegen, wird der Timer gestoppt und auf Null gesetzt.
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Sofern der Stillstand länger als die vorgegebene maximale Zeitdauer andauert, gibt der Mikrokontroller 1 ein entsprechendes Signal an die Steuerung 2.
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Die Steuerung
2 ist grundsätzlich in an sich bekannter Weise ausgebildet:
Insbesondere ist die Steuereinheit derart ausgebildet, dass Behandlungsprogramme zur Behandlung von biologischem Gewebe mittels Ultraschallwellen gemäß der
WO 2009/112181 durchführbar sind, d. h. die Steuerung sendet entsprechende Steuersignale an den Ultraschallwandler des Applikators
3.
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Wesentlich ist nun, dass in der Steuerung neben den Behandlungsparametern wie beispielsweise Frequenzen, Frequenzabfolge, Frequenzintensitäten die für dieses Behandlungsprogramm spezifische maximale Zeitdauer für einen Stillstand des Behandlungskopfes 3 vorgegeben ist. Diese maximale Zeitdauer wird von der Steuerung 2 an den Mikrokontroller 1 weitergegeben.
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Sofern der Mikrokontroller 1 wie zuvor geschrieben einen Stillstand größer der vorgegebenen maximalen Zeitdauer detektiert, gibt der Mikrokontroller 1 ein entsprechendes Signal an die Steuerung 2 weiter. Diese schaltet daraufhin in einen Pausenmodus, in welchem Pausenmodus die Intensität der abgegebenen Ultraschallstrahlung auf Null verringert wird, d. h. der Applikator 3 abgeschaltet wird.
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Nach Eintritt in den Pausenmodus gibt die Steuerung ein entsprechendes Signal an den Mikrokontroller 1 und dieser startet den Timer 5 (nachdem dieser auf Null gesetzt wurde) erneut. Mittels des Mikrokontrollers wird hierbei überprüft, ob die Dauer des Pausenmodus größer als eine ebenfalls in der Steuerung abgespeicherte maximale Pausendauer ist.
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Sofern dies zutrifft, wird die Vorrichtung vollständig abgeschaltet. Sofern dies nicht zutrifft, d. h. die Pause kürzer als die vorgegebene maximale Pause dauerte, nimmt die Steuereinheit 2 bei einer Fortsetzung der Bewegung des Applikators und der daraus resultierenden Signale des Bewegungssensors die Abarbeitung des Behandlungsprogramms an der zuvor unterbrochenen Stelle wieder auf und sendet entsprechende Signale an den Applikator 3.
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Analog ist die Funktionsweise bei Vorsehen von Elektroden in dem Applikator 3 ausgebildet. Im Unterschied zu dem zuvor beschriebenen sendet die Steuerung 2 RF-Ströme an den Behandlungskopf 3, die mittels der Elektroden auf das biologische Gewebe übertragen werden.
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Wie bereits erwähnt, kann der Applikator zusätzlich eine Kontaktanzeige aufweisen; Diese gibt ein entsprechendes Signal bei Kontakt mit dem Gewebe an die Steuerung 2 (siehe Doppelpfeil in 1), so dass zusätzlich zu der Steuerung abhängig von den Signalen des Bewegungssensors 4 eine Steuerung abhängig von den Messsignalen der Kontaktanzeige erfolgt. Dies kann derart erfolgen, dass nur dann Signale von der Steuerung 3 zur Erzeugung von Behandlungswellen an den Applikator 3 gesendet werden, wenn die Kontaktanzeige einen Kontakt signalisiert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Mikrokontroller
- 2
- Steuerung
- 3
- Applikator
- 4
- Bewegungssensor
- 5
- Zeitmesseinheit
- 6
- Steuereinheit
