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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Bereich der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Biofeedback-Vorrichtung, die in der Lage ist, gleichzeitig eine Diagnose und Behandlung von urinärer Inkontinenz oder ähnlichem durchzuführen, und insbesondere eine effektive Biofeedback-Vorrichtung und ein Kontrollverfahren für diese Vorrichtung, das in der Lage ist, gleichzeitig eine Druckmessung für die Diagnose und magnetische Stimulation zur Behandlung durchzuführen, durch eine Anordnung, die einen Magnetstimulator einschließt, für die Behandlung von urinärer Inkontinenz oder ähnlichem, und eine Vorrichtung zur Druckmessung für Biofeedback ohne die Einführung eines Werkzeuges in einen menschlichen Körper, wie zum Beispiel die Vagina oder den Ureter.
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2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik
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Die Behandlung unter der Verwendung von Biofeedback ist ein Behandlungsverfahren der Messung von physiologischen Phänomenen, die in einem menschlichen Körper auftreten unter der Verwendung eines Sensors und eine Unterstützung des Patienten dabei, die physiologischen Phänomene durch eigene Übungen des Patienten einzustellen, während die physiologischen Phänomene visuell oder akustisch überwacht werden.
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Die urinäre Inkontinenz ist ein Symptom des Austretens von Urin, das unwillkürlich auftritt, wenn ein innerer Druck der Blase eine Rückhaltekraft des Harn-Schließmuskels während eines Hustens oder ähnlichem übersteigt, aufgrund eines Versagens der Einstellungsfunktion der Blase und des Harn-Schließmuskels. Obwohl die urinäre Inkontinenz sowohl bei Männern als auch Frauen auftritt, tritt die urinäre Inkontinenz hauptsächlich in Frauen auf, aufgrund der physikalischen Charakteristika von Frauen und dem Gebären.
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Als Behandlungsverfahren für die urinäre Inkontinenz gibt es medikamentöse Therapie, chirurgische Behandlung und ähnliches. Jedoch, da diese Verfahren nachteilige Nebenwirkungen haben, kann als mehr grundlegendes Behandlungsverfahren ein Behandlungsverfahren unter der Verwendung von Schließmuskel-Stärkungsübungen (Kegel-Übungen) oder Übungen zur Stärkung der Beckenmuskeln unter der Verwendung von Biofeedback angewendet werden. Das biologische Muskel-Übungsverfahren unter der Verwendung von Biofeedback ist eine Ergänzung der Kegel-Übungen. In dem biologischen Muskel-Übungsverfahren wird der Bewegungszustand des Schließmuskels unter der Verwendung eines Elektromyogramm(EMG)-Sensors oder ähnlichem diagnostiziert, der die Bewegung der biologischen Muskeln misst. Nach Überwachen des diagnostizierten Zustands wiederholt der Patient einen Ablauf von Zusammenziehen der Muskeln und einen Ablauf von Einstellen einer Stärke einer Kraft des Zusammenziehens durch Einstellung der eigenen Muskeln des Patienten.
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Durch diese Verfahren wird der Schließmuskel, der ein unwillkürlicher Muskel ist, in dieser Übung gestärkt, so dass der Zusammenpressdruck des urethralen Schließmuskels erhöht wird. Im Ergebnis wird der Effekt der Behandlung, die Verbesserung des Symptoms der urinären Inkontinenz, erhalten.
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Wie oben beschrieben, wurden zusätzlich zu dem Biofeedback-Training, wobei der Patient die muskelstärkenden Übungen mit eigener Kraft des Patienten durchführt, eine Technik unter der Verwendung eines biologischen muskelstimulierenden Verfahrens entwickelt, wobei die Muskelstärkung und das Biofeedback-Training durch Anwendung eines elektrischen Stimulus auf die Beckenbodenmuskeln durchgeführt werden kann, um schwache Muskeln erzwungenerweise zu bewegen. Wie später beschrieben wird, wurden verschiedene Techniken für biologische elektrische Stimulationsverfahren von Muskeln beschrieben.
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Das
koreanische erteilte Patent Nr. 10-0377104 betriff eine „Körperhöhle-Insertionselektrode” und beschreibt eine Elektrode, die in einen inneren Teil der Vagina oder des Anus eingeführt wird, um ein EMG-Signal zur Verfügung zu stellen.
1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Körperhöhle-Insertionselektrode wie in dem oben genannten Patent beschrieben zeigt.
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Koreanisches erteiltes Patent Nr. 10-0674042 betrifft einen „urinäre Inkontinenz-Behandlungsapparat, der einen Drucksensor aufweist”, anstelle eines EMG-Sensors, sowie ein Verfahren zur Durchführung von Biofeedback und elektrischer Stimulation und beschreibt einen Drucksensor, der einen Druck misst und eine Elektrodeneinheit, die einen elektrischen Stimulus an Muskeln innerhalb einer Körperhöhle übermittelt.
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Zusätzlich betrifft das
koreanische erteilte Patent Nr. 10-0816847 eine „urinäre/anale Inkontinenz-Behandlungsvorrichtung” und beschreibt einen Drucksensor zur Messung eines internen Drucks einer Körperhöhle und eine Elektrodeneinheit zur Messung einer Muskelstärke eines Anal/Schließmuskels oder der Beckenbodenmuskeln, oder der Zuführung eines elektrischen Stimulus.
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Die in dem oben genannten Patent beschriebene Vorrichtung ist eine Behandlungsvorrichtung unter der Verwendung von elektrischer Stimulation einschließlich einer Elektrode, die in die Körperhöhle eingeführt wird, um so in direktem Kontakt mit dem Muskel vorzuliegen, um den elektrischen Stimulus zu verabreichen.
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In der Vorrichtung, weil die Elektrode, die eine elektrische Leitfähigkeit aufweist, nach außen exponiert ist, besteht das Problem darin, dass an der Elektrode eine Reinigung, Sterilisation und Desinfektion nicht leicht durchzuführen ist. Im Ergebnis kann die wiederholte Verwendung einer nicht sauberen Vorrichtung zu einer Infektion in dem Patienten führen. Zusätzlich, da die Vorrichtung in den Körper eingeführt wird, besteht das Problem, dass die Verwendung unbequem ist und der Patient sich unbehaglich fühlt. Zusätzlich, da die Vorrichtung einen elektrischen Stimulus direkt an einen menschlichen Körper zuführt, besteht das Problem, dass manchmal der Patient eine elektrische Verbrennung erleidet oder Schmerzen fühlt.
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Die Vorrichtung des betreffenden Stands der Technik, die ein Biofeedback unter der Verwendung des EMG-Signals und der elektrischen Stimulation durchführt, führt eine EMG-Messfunktion durch, wobei es einem Patienten erlaubt wird, die Beckenmuskeln mit Hilfe des eigenen Willens des Patienten zu bewegen, und überwacht den Zustand der Bewegung und eine elektrische Stimulationsfunktion von erzwungener Zuführung eines elektrischen Stimulus zu dem Schließmuskel des Patienten, um so den Schließmuskel erzwungenerweise zu bewegen. In den Vorrichtungen des betreffenden Stands der Technik findet sich im Allgemeinen das Problem dass, da dieselbe Elektrode zur Durchführung der EMG-Messfunktion und der elektrischen Stimulationsfunktion verwendet wird, die EMG-Messung, welche das Biofeedback bewirkt und die elektrische Stimulation, welche die erzwungene Bewegung erzeugt, nicht gleichzeitig durchgeführt werden können. Nämlich, können die EMG-Messung und die EMG-Stimulation (oder elektrische Stimulation) nur aufeinanderfolgend durchgeführt werden. Auf diese Weise werden für den Fall, wo die Messung und die Stimulation aufeinanderfolgend durchgeführt werden, weil der Patient nicht unmittelbar die Stärke der Bewegung des Schließmuskels, die durch die eigene Kraft des Patienten verursacht wird und die Stärke der Bewegung des Schließmuskels, die durch die Kraft der elektrischen Stimulation verursacht wird vergleichen kann, die Ermittlung des Verlaufs der Behandlung und der Zustand der Muskeln unklar. Daher kann in dem Fall, wo eine langandauernde wiederholte Behandlung erforderlich ist, der Patient während der Behandlung aufgeben. Da die Biofeedbackvorrichtung des relevanten Stands der Technik die Messung und die Stimulation nicht gleichzeitig durchführen kann, findet sich ein Problem darin, dass die Effizienz beeinträchtigt wird.
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Auf der anderen Seite, um das Problem des oben genannten Insertions-Typ elektrischen Stimulierungsbehandlungsverfahrens, wie zum Beispiel Infektion, Unbequemlichkeit, Hautschäden oder Ähnliches zu überwinden, wurde eine urinäre Inkontinenz-Behandlungsvorrichtung unter der Verwendung eines Magnetfelds entwickelt. Die urinäre Inkontinenz-Behandlungsvorrichtung unter der Verwendung des Magnetfeldes ist eine nicht-Kontakt, nicht-Insertions-Typ Behandlungsvorrichtung und weist einen Vorteil der Lösung von Problemen auf, die mit Infektion und dem Problem der Unbequemlichkeit zum Zeitpunkt der Verwendung assoziiert sind. Jedoch, für den Fall der Anwendung des Biofeedbacks zur Zeit der magnetischen Stimulationsbehandlung gibt es das Problem, dass es nicht leicht ist, einen internen Druck einer Körperhöhle oder ein EMG-Signal nachzuweisen. In dem Verfahren wendet ein Magnetstimulator eine hohe Spannung auf eine Stimulationsspule an, um so ein starkes gepulstes Magnetfeld zu erzeugen, das eine Stärke von mehreren Tesla aufweist und wendet das gepulste Magnetfeld auf einen menschlichen Körper an. Da ein Drucksensor oder ein EMG-Sensor, der mit Halbleitern und Drahtleitungen versehen ist durch starke gepulste Magnetfelder beeinflusst wird besteht das Problem, dass der Drucksensor oder der EMG-Sensor nicht einfach zusammen mit dem Magnetstimulator zu verwenden ist.
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Auf diese Weise, obwohl der zur Behandlung der urinären Inkontinenz oder ähnlichem verwendete Magnetstimulator viele Vorzüge im Vergleich mit anderen elektrischen Stimulationsvorrichtungen aufweist, ist das Biofeedback unter der Verwendung des EMG-Sensors oder des Drucksensors unter der Verwendung der Elektrode, die durch das magnetische Feld beeinflusst werden kann, nicht erhältlich.
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Zusätzlich wird im betreffenden Stand der Technik, um den internen Druck oder das EMG-Signal der Körperhöhle, wie zum Beispiel der Vagina oder des Ureters zu messen, ein Messgerät in den menschlichen Körper eingeführt, so dass das Problem besteht, dass der Patient Unbehagen oder Schmerz fühlt. Aufgrund dieser Probleme ist eine Technik der Messung des Drucks einer Körperhöhle wie zum Beispiel der Vagina oder des Ureters ohne eine Einführung eines Werkzeuges in den menschlichen Körper erforderlich.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die Erfindung ist es, eine Biofeedback-Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die in der Lage ist, ein Signal für das Biofeedback zu messen, ohne eine Einführung eines getrennten Werkzeuges in eine Körperhöhle, wie zum Beispiel die Vagina oder den Ureter.
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Die Erfindung ist es, eine Biofeedback-Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die in der Lage ist, die urinäre Inkontinenz effektiv zu behandeln, durch den Nachweis eines Biofeedback-Signals ohne die Einführung eines Werkzeuges in einen menschlichen Körper, und die gleichzeitig oder kooperativ in der Lage ist, den Nachweis des Biofeedback-Signals und die Magnetstimulation zur Stärkung der Muskeln durchzuführen.
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Gemäß eines ersten Aspekts der Erfindung wird eine Biofeedback-Vorrichtung zur Verfügung gestellt, die einschließt: einen Druckmessfühler, der einen von außen ausgeübten Druck unter der Verwendung einer Flüssigkeit misst und ein Drucksignal zur Verfügung stellt; einen Controller, der unter der Verwendung des von dem Druckmessfühler zur Verfügung gestellten Drucksignals ein Biofeedback-Signal erzeugt und das Biofeedback-Signal ausgibt; und eine Anzeigeeinheit, die das vom Controller zur Verfügung gestellte Biofeedback-Signal auf einen Schirm ausgibt, wobei der Druckmessfühler einschließt: eine Röhre, die mit einem weichen Material ausgestattet ist, deren Form gemäß eines Drucks von außen veränderlich ist und die mit der Flüssigkeit gefüllt ist; einen Drucksensor der den auf die Röhre ausgeübten Druck misst, um ein Drucksignal auszugeben; und ein Druckübertragungsmittel, das zwischen der Röhre und dem Drucksensor angeordnet ist, um den Druck von der Röhre auf den Drucksensor zu übertragen.
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In der oben genannten Biofeedback-Vorrichtung gemäß des ersten Aspekts ist bevorzugt die Flüssigkeit mit einem fließfähigen Material konfiguriert das nicht-leitfähig und nicht-magnetisch ist, um so nicht durch ein magnetisches Feld oder ein elektromagnetisches Feld beeinflusst zu werden. Als ein Beispiel kann eine fließfähige Flüssigkeit, Gel, Gas oder ähnliches verwendet werden.
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In der oben genannten Biofeedback-Vorrichtung gemäß des ersten Aspekts schließt bevorzugt der Controller ein: ein Biofeedback-Signal Ausgabemodul welches das Drucksignal von dem Druckmessfühler empfängt, einen Unterschiedswert zwischen dem empfangenen Drucksignal und einem vorbestimmten Referenz-Druckwert detektiert, und den Unterschiedswert als das Biofeedback-Signal ausgibt; ein Bezugspunkt-Einstellmodul welches das Drucksignal von dem Druckmessfühler empfängt und einen Referenz-Druckwert unter der Verwendung der empfangenen Drucksignals festsetzt, gemäß der Eingabe einer Referenz-Druckwert-Einstellanfrage von außen; ein Flüssigkeitsinjektions-Kontrollmodul wobei, für den Fall in dem das durch das Druckübertragungsmittel zugeführte Drucksignal von einem vordefinierten erlaubten Bereich abweicht, das Flüssigkeitsinjektions-Kontrollmodul einen Flüssigkeitsmenge bestimmt, die in die Röhre injiziert wird oder aus der Röhre abgelassen wird, gemäß eines Ausmaßes der Abweichung von dem erlaubten Bereich und ein Flüssigkeitsinjektions-Antriebssignal gemäß eines Unterschiedswertes zwischen der bestimmten Flüssigkeitsmenge und einer augenblicklichen Flüssigkeitsmenge erzeugt, um das Flüssigkeitsinjektions-Antriebssignal an dem Flüssigkeitsinjektor zuzuführen; und ein Magnetstimulator-Kontrollmodul welches das Biofeedback-Signal von dem Druckmessfühler empfängt, eine Stärke des Magnetfelds bestimmt, die dem Biofeedback-Signal entspricht, und das Stimulator-Antriebssignal zum Antrieb des Magnetstimulators gemäß dem bestimmten Magnetfeld erzeugt, um das Stimulator-Antriebssignal dem Magnetstimulator zuzuführen.
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In der oben genannten Biofeedback-Vorrichtung gemäß des ersten Aspekts ist bevorzugt die Verbindungsleitung mit einem festen Material konfiguriert, dessen Form nicht gemäß eines externen Drucks variabel ist.
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In der oben genannten Biofeedback-Vorrichtung gemäß des ersten Aspekts schließt bevorzugt die Biofeedback-Vorrichtung weiterhin einen Flüssigkeitseinlass ein, der in der Röhre oder der Verbindungsleitung ausgebildet ist, und der innere Druck der Röhre wird durch weiteres Injizieren oder Ablassen von der Flüssigkeit durch den Flüssigkeitseinlass eingestellt, und bevorzugt schließt die Röhre weiterhin einen Luftauslass ein, und Luft eines inneren Teils der Röhre wird durch den Luftauslass nach außen abgelassen.
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In der oben genannten Biofeedback-Vorrichtung gemäß des ersten Aspekts schließt bevorzugt der Druckmessfühler weiterhin einen Flüssigkeitsinjektor ein, der mit dem Flüssigkeitseinlass verbunden ist, und der Flüssigkeitsinjektor injiziert die Flüssigkeit in die Röhre oder lässt die Flüssigkeit aus der Röhre durch den Flüssigkeitseinlass ab.
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In der oben genannten Biofeedback-Vorrichtung gemäß des ersten Aspekts schließt bevorzugt die Biofeedback-Vorrichtung weiterhin einen Magnetstimulator ein, der ein Magnetfeld gemäß eines Stimulator-Antriebssignals erzeugt und emittiert, die Röhre des Druckmessfühlers ist in einer Position angeordnet die durch das Magnetfeld des Magnetstimulators beeinflusst wird, und der Drucksensor in einer Position angeordnet ist, die nicht durch das Magnetfeld des Magnetstimulators beeinflusst wird.
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In der oben genannten Biofeedback-Vorrichtung gemäß des ersten Aspekts wird bevorzugt die Biofeedback-Vorrichtung zur Behandlung urinärer Inkontinenz verwendet, und der Magnetstimulator ist so ausgebildet, dass er die Form eines Stuhls hat, so dass ein Magnetstimulus einem Patienten in dem Zustand zugeführt wird, in dem der Patient auf dem Magnetstimulator sitzt, und bevorzugt wird die Röhre des Druckübertragungsmittels unter Beckenbodenmuskeln des Patienten angeordnet, der auf dem Magnetstimulator sitzt.
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Gemäß eines zweiten Aspekts der Erfindung wird ein Kontrollverfahren für eine Biofeedback-Vorrichtung zur Verfügung gestellt, die einen Druckmessfühler einschließt, der eine Röhre aufweist, die unter Beckenbodenmuskeln eines Patienten angeordnet ist und einen Controller, wobei das Kontrollverfahren die Schritte umfasst von: (a) Messen eines Drucksignals des Druckmessfühlers in dem Zustand wobei der Patient die Beckenbodenmuskeln nicht zusammenzieht und Setzen des Drucksignals als ein Referenz-Druckwert; (b) Messen des Drucksignals des Druckmessfühlers in dem Zustand, wobei der Patient die Beckenbodenmuskeln zusammenzieht oder die Beckenbodenmuskeln nicht zusammenzieht und Erhalten eines Unterschiedswerts zwischen dem gemessenen Drucksignal und dem Referenz-Druckwert um ein Biofeedback-Signal zu erzeugen; und (c) Ausgeben des Biofeedback-Signals.
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Gemäß eines dritten Aspekts der Erfindung wird ein Kontrollverfahren für eine Biofeedback-Vorrichtung zur Verfügung gestellt die einen Druckmessfühler einschließt der eine Röhre aufweist, die unter Beckenbodenmuskeln eines Patienten angeordnet ist, einen Controller und einen Magnetstimulator, wobei das Kontrollverfahren die Schritte umfasst von: (a) Messen eines Drucksignals des Druckmessfühlers in dem Zustand wobei der Patient die Beckenbodenmuskeln nicht zusammenzieht und Setzen des Drucksignals als ein Referenz-Druckwert; (b) Messen des Drucksignals des Druckmessfühlers in dem Zustand, wobei der Patient die Beckenbodenmuskeln zusammenzieht oder die Beckenbodenmuskeln nicht zusammenzieht und Erhalten eines Unterschiedswerts zwischen dem gemessenen Drucksignal und dem Referenz-Druckwert um ein Biofeedback-Signal zu erzeugen; und (c) Anzeigen des Biofeedback-Signals; und (d) Bestimmen einer Stärke eines Magnetfelds, die dem Biofeedback-Signal entspricht, Erzeugen eines Stimulator-Antriebssignals zum Antrieb des Magnetstimulators gemäß der bestimmten Stärke des Magnetfelds, und Zuführen des Stimulator-Antriebssignals an den Magnetstimulator, um den Magnetstimulator anzutreiben.
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In dem oben genannten Kontrollverfahren für die Biofeedback-Vorrichtung gemäß dem dritten Aspekt werden bevorzugt die Schritte (c) und (d) gleichzeitig durchgeführt, so dass das Biofeedback-Signal und die Stärke des Magnetfelds zusammen angezeigt werden.
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In der Biofeedback-Vorrichtung gemäß der Erfindung wird eine Veränderung des Drucks gemäß der Bewegung der Beckenbodenmuskeln um die Vagina, dem Ureter, oder ähnlichem herum gemessen, ohne die Einführung eines Werkzeuges zur Messung eines Druck- oder EMG-Signals in die Körperhöhle, wie zum Beispiel die Vagina oder den Ureter, so dass es möglich ist, das Biofeedback-Signal für die urinäre Inkontinenzbehandlung zu messen.
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Zusätzlich sind in der Biofeedback-Vorrichtung gemäß der Erfindung ohne die Einführung eines Werkzeuges in den menschlichen Körper die Magnetstimulation und die Überwachung so angeordnet, um gleichzeitig durchgeführt werden zu können, oder die Magnetstimulation und die Überwachung werden kooperativ durchgeführt, sodass es möglich ist, den Effekt der Behandlung unter der Verwendung des Biofeedbacks zu maximieren.
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Insbesondere, in dem Fall, wo die Biofeedback-Vorrichtung gemäß der Erfindung für die Behandlung der urinären Inkontinenz verwendet wird, ohne die Einführung eines Werkzeuges zur Druckmessung in die Körperhöhle, wie zum Beispiel die Vagina oder den Ureter, kann die Veränderung im Druck gemäß der Muskelübungen der Vagina, des Ureters oder ähnlichem gemessen werden, und die Druckveränderungsmessung und die Magnetstimulation kann durchgeführt werden.
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Im Ergebnis kann die Veränderung des Druckzustands gemäß dem angewendeten Magnetstimulus in Echtzeit überwacht werden.
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Daher kann in der Biofeedbackvorrichtung gemäß der Erfindung der Patient die Druckmessung und die Magnetstimulation in einem bequemen Zustand durchführen, so dass es möglich ist, den Effekt der Behandlung der urinären Inkontinenz zu maximieren.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt ein perspektivisches Diagramm, das eine Körperhöhle-Insertionselektrode verdeutlicht, die für einen elektrischen Stimulator im verwandten Stand der Technik verwendet wird.
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2 zeigt ein Übersichts-Konfigurationsdiagramm, das eine Biofeedback-Vorrichtung 20 unter der Verwendung eines Magnetstimulators gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung verdeutlicht;
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3 zeigt eine Querschnittsansicht, die einen beispielhaften Verwendungszustand der Biofeedback-Vorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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4 zeigt einen beispielhaften Graphen, der eine Biofeedback-Signalausgabe an eine Anzeigeeinheit in der Biofeedback-Vorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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5 ist ein beispielhafter Graph, der ein EMG (Elektromyogramm) Messsignal in einer Körperhöhle, das unter der Verwendung einer Biofeedback-Vorrichtung im verwandten Stand der Technik gemessen und zur Verfügung gestellt wurde, verdeutlicht;
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6a zeigt einen Graphen, der ein Biofeedback-Signal zeigt, das unter der Verwendung eines Drucksignals erhalten wurde, das durch einen Druckmessfühler in der Biofeedback-Vorrichtung gemäß der Erfindung gemessen wurde, und 6b ist ein Graph, der die Stärke eines in dem Magnetstimulator gemäß dem Biofeedback-Signal erzeugten Magnetfeld anzeigt.
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Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Im Folgenden wird hier eine Biofeedback-Vorrichtung unter der Verwendung eines Magnetstimulators und ein Kontrollverfahren für einen Controller gemäß beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. In der Biofeedback-Vorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird eine mit einer Flüssigkeit gefüllte Röhre zwischen dem Magnetstimulator und den Beckenbodenmuskeln des Patienten angeordnet, eine Druckveränderung gemäß den Übungen der Beckenbodenmuskeln wird gemessen und die gemessene Veränderung des Drucks wird überwacht, oder eine Behandlung wird durch Anwendung eines Magnetstimulus durchgeführt, so dass der Effekt der urinären Inkontinenzbehandlung maximiert werden kann. Insbesondere kann die Biofeedback-Vorrichtung gemäß der Erfindung gleichzeitig eine Überwachung und eine Magnetstimulatorbehandlung durchführen, so dass der Effekt der urinären Inkontinenzbehandlung weiter verbessert werden kann.
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2 zeigt ein Übersichtskonfigurationsdiagramm, das eine Biofeedback-Vorrichtung 20 unter der Verwendung eines Magnetstimulators gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt. Mit Bezug auf 2 schließt die Biofeedback-Vorrichtung 20 einen Magnetstimulator 30, einen Druckmessfühler 40, eine Anzeigeeinheit 60 und einen Controller 50 ein.
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Der Magnetstimulator 30 schließt ein Magnetfeld erzeugendes Modul 300, ein Energiezuführungsmodul 310, das Energie zu dem Magnetfelderzeugungsmodul zuführt und ein Stimulator-Antriebsmodul 320 ein, welches den Antrieb des Energiezuführungsmoduls und des Magnetfelderzeugungsmoduls kontrolliert. Das Stimulator-Antriebsmodul kontrolliert das Energiezuführungsmodul gemäß dem Stimulator-Antriebssignal, das von dem Controller 50 zur Verfügung gestellt wird, um den zum Magnetfelderzeugungsmodul zugeführten Strom und die Spannung einzustellen und, im Ergebnis, stellt das Stimulator-Antriebsmodul die Stärke des Magnetfelds ein. Das Magnetfelderzeugungsmodul 300 ist mit einem Kern ausgestattet und einer Spule, die sich um den Kern herumwindet, oder ist lediglich mit einer Spule ohne einen Kern konfiguriert. Die Stärke des induzierten Magnetfelds wird gemäß einer Intensität an Energie bestimmt, die von dem Energiezuführungsmodul zu der Spule zur Verfügung gestellt wird.
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Für den Fall, in dem die Biofeedback-Vorrichtung gemäß der Erfindung als eine urinäre Inkontinenzbehandlungsvorrichtung verwendet wird, wird bevorzugterweise der Magnetstimulator in einem Gehäuse installiert, das die Form eines Stuhls aufweist auf dem ein Patient sitzt. Ein Magnetfeld wird durch den oben beschriebenen Magnetstimulator induziert und eine Behandlung wird durch Anwenden des Magnetstimulus auf die Muskeln, wie zum Beispiel Beckenbodenmuskeln eines Patienten, der auf dem Stuhl sitzt, unter der Verwendung des Magnetfelds durchgeführt.
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Anders als der elektrische Stimulator, da der oben beschriebene Magnetstimulator nicht in den menschlichen Körper eingeführt wird, ist die Verwendung bequem und das Problem des elektrischen Stimulators, wie zum Beispiel bakterielle Infektion, kann vermieden werden.
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Der Druckmessfühler 40 misst unter der Verwendung einer Flüssigkeit einen Druck, der von einer Außenseite zugeführt wird, und liefert ein Drucksignal an den Controller 50. Der Druckmessfühler schließt eine Röhre 400 ein, die einen Druckauslass 402, ein Druckübertragungsmittel 410, einen Drucksensor 420, einen Flüssigkeitseinlass 430 und einen Flüssigkeits-Injektor 440 aufweist.
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Die Röhre 400 ist mit einem weichen Material konfiguriert, dessen Form variabel gemäß eines äußeren Drucks ist, und ist mit der Flüssigkeit gefüllt. Bevorzugt ist die Flüssigkeit, mit der das Innere der Röhre gefüllt ist, mit einem fließfähigen Material konfiguriert, das nicht-leitfähig oder nicht-magnetisch ist, um so nicht durch ein Magnetfeld oder ein elektromagnetisches Feld beeinflusst zu werden, so dass, obwohl die Flüssigkeit gemeinsam mit dem Magnetstimulator verwendet wird, die Flüssigkeit nicht durch den Magnetstimulator beeinflusst wird.
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Als ein Beispiel der Flüssigkeit kann eine Flüssigkeit, wie zum Beispiel destilliertes Wasser oder Öl, fließfähiges Gel oder Ähnliches verwendet werden.
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Die Röhre weist eine Luftauslass 402 auf, um so Luft abzulassen, die in einem inneren Teil der Röhre oder des druckübertagenden Mittels gebildet wurde.
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Der Drucksensor 420 misst eine Veränderung im Druck der Röhre durch das druckübertragende Mittel und wandelt den gemessenen Druck in ein elektrisches Drucksignal um, um das Drucksignal an den Controller auszugeben.
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Das druckübertragende Mittel 402 ist zwischen der Röhre und dem Drucksensor angeordnet, um ein Ausmaß der Veränderung im Druck der Röhre an den Drucksensor zu übertragen.
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In der Ausführungsform der Erfindung kann das druckübertragende Mittel als eine Verbindungsleitung konfiguriert sein, die die Röhre und den Drucksensor verbindet. Ein Ende der Verbindungsleitung ist mit der Röhre verbunden, und das andere Ende der Verbindungsleitung ist in Kontakt mit dem Drucksensor. Die Verbindungsleitung ist mit einem festen Material konfiguriert, dessen Form nicht variabel ist, obwohl ein äußerer Druck angewendet wird. Der innere Teil der Verbindungleitung ist mit dem Rohr verbunden, um so mit derselben Flüssigkeit wie die des Rohres gefüllt zu sein. Daher wird aufgrund der Bewegung der Flüssigkeit der Druck, der auf das Rohr ausgeübt wird, auf den Drucksensor übertragen. Jede Struktur, die in der Lage ist den Druck der Röhre auf den Drucksensor zu übertragen, kann mit dem oben-beschriebenen Druckübertragungsmittel verwendet werden, obwohl die Struktur nicht in der Beschreibung angegeben ist. Die Struktur des Druckübertragungsmittels kann in verschiedene Formen modifiziert vorliegen.
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Der Flüssigkeitseinlass 430 ist in der Röhre gebildet, um es der Flüssigkeit zu ermöglichen, in die Röhre injiziert zu werden oder es der Flüssigkeit zu erlauben, nach außen abgelassen zu werden. Für den Fall, in dem das druckübertragende Mittel mit der Verbindungsleitung konfiguriert vorliegt, wird der Flüssigkeitseinlass selektiv in einem vorbestimmten Bereich der Röhre oder der Verbindungsleitung gebildet, um es der Flüssigkeit zu ermöglichen, in die Röhre oder die Verbindungsleitung injiziert zu werden, oder um es der Flüssigkeit zu ermöglichen, abgelassen zu werden. Der Flüssigkeits-Injektor 440 ist mit dem Flüssigkeitseinlass 430 verbunden. Der Flüssigkeits-Injektor ist so konfiguriert, um mit dem Controller verbunden zu sein, so dass der Flüssigkeits-Injektor automatisch oder manuell angetrieben wird. Der Flüssigkeits-Injektor ist mit einem Flüssigkeitstank ausgebildet, der die Form eines Zylinders aufweist und in der Lage ist, die Flüssigkeit zu lagern, einer mit dem Flüssigkeitseinlass verbundenen Nase des Flüssigkeitstanks und einem Stempel, der die Flüssigkeit des Flüssigkeitstanks herausdrückt oder heraussaugt. Bevorzugt, um es umzusetzen, dass der Flüssigkeits-Injektor automatisch angetrieben wird, wird ein Motor mit dem Stempel des Flüssigkeits-Injektors verbunden, so dass der Flüssigkeits-Injektor automatisch unter Verwendung des Motors angetrieben werden kann. Der Flüssigkeits-Injektor kann in verschiedenen Formen vorliegen und die Flüssigkeit ist nicht auf die in der Beschreibung beschriebenen Formen begrenzt.
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3 zeigt ein Querschnittsdiagramm, das einen beispielhaften Verwendungszustand der Biofeedback-Vorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung verdeutlicht. Mit Bezug auf 3 wird die Röhre 400 des Druckmessfühlers auf dem Magnetstimulator 30 montiert, der die Form eines Stuhls aufweist und in dem Zustand, in dem ein Patient auf denn Magnetstimulator sitzt, wird die Röhre unter den Beckenbodenmuskeln („a”) angeordnet. Wenn der Patient Muskelübungen durchführt, um die Beckenbodenmuskeln zusammenzuziehen, wird aufgrund der Bewegung der Beckenbodenmuskeln gemäß den Muskelübungen ein Druck auf die Röhre ausgeübt. Der auf die Röhre ausgeübte Druck wird durch die Verbindungsleitung zu dem Drucksensor transferiert, und der Drucksensor misst den Druck. Auf diese Weise kann in der Biofeedback-Vorrichtung gemäß der Erfindung die Veränderung in der Muskelstärke der Vagina des Ureters oder Ähnlichem durch Messen der Veränderung im Druck gemäß der Bewegung der Beckenbodenmuskeln gemessen werden, ohne die Einführung eines Werkzeuges in einen menschlichen Körper, wie zum Beispiel die Vagina oder den Ureter.
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Die Anzeigeeinheit 60 ist eine bildausgebende Vorrichtung, die ein Bildsignal auf den Bildschirm ausgibt, das von dem Controller zugeführt wurde. Der Controller 50 erzeugt ein Biofeedback-Signal unter der Verwendung des Drucksignals, das von dem Druckmessfühler zur Verfügung gestellt wurde, um das Biofeedback-Signal zu der Anzeigeeinheit oder der Kontrolle des Antriebs des Magnetstimulators auszugeben. Der Controller 50 schließt ein Referenzpunkt-Einstellmodul 500, ein Biofeedback-Signalausgabemodul 510, ein Flüssigkeitsinjektionskontrollmodul 520 und ein Magnetstimulator-Kontrollmodul 530 ein. Das Referenzpunkt-Einstellungsmodul 500 empfängt das Drucksignal von dem Druckmessfühler und setzt den Referenzdruckwert unter der Verwendung des Drucksignals gemäß einer Referenzdruckwertfestsetzungsanfrageeingabe durch den Verwender fest. Für den Fall, in dem die Biofeedback-Vorrichtung gemäß der Erfindung als eine urinäre Inkontinenz Behandlungsvorrichtung verwendet wird, wird die Röhre des Druckmessfühlers unter den Beckenbodenmuskeln des Patienten angeordnet und danach in dem Zustand, wo der Patient die Beckenbodenmuskeln nicht zusammenzieht, wird das Drucksignal mehrfach gemessen, und der Durchschnittswert davon wird als der Referenzdruckwert festgesetzt.
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In einem anderen Beispiel des Referenzpunkt-Einstellungsmoduls wird der Referenzdruckwert vorab festgesetzt, und in dem Zustand, in dem der Patient die Beckenbodenmuskeln nicht zusammenzieht, wird der innere Druck der Röhre durch injizieren der Flüssigkeit in die Röhre oder ablassen der Flüssigkeit eingestellt, so dass der Wert des Drucks in dem Zustand, in dem der Patient die Beckenbodennuskeln nicht zusammenzieht, den vorgenannten Referenzdruckwert erreicht.
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Das Biofeedback-Signalausgabemodul 510 empfängt das Drucksignal von dem Druckmessfühler und detektiert einen Unterschiedswert zwischen dem empfangenen Drucksignal und dem Referenzdruckwert, d. h. ein Ausmaß an Veränderung im Drucksignal im Hinblick auf den Referenzdruckwert, um den Unterschiedswert als ein Biofeedback-Signal auszugeben. Das Biosfeedback-Signal wird an die Anzeigeeinheit ausgegeben. 4 zeigt einen beispielhaften Graphen der Biofeedback-Signalausgabe an die Anzeigeeinheit in der Biofeedback-Vorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
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4 verdeutlicht die Veränderung im Druck zwischen dem Zustand, in dem der Patient die Beckenbodenmuskeln zusammenzieht und dem Zustand, in dem der Patient die Beckenbodenmuskeln gemäß der Muskelübung entspannt. In 4 verdeutlichen die Abschnitte „A” und „C” den Wert an Veränderung im Druck der Beckenbodenmuskeln in dem Zustand, in dem der Patient die Muskeln nicht zusammenzieht und die Abschnitte „B” und „D” verdeutlichen den Wert der Druckveränderung der Beckenbodenmuskeln in dem Zustand, in dem der Patient die Muskeln zusammenzieht.
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Da der Druckmessfühler der Biofeedback-Vorrichtung gemäß der Erfindung nicht in die Vagina oder den Ureter oder Ähnliches eingeführt wird, ist der Wert des Drucks der Vagina, des Ureters oder Ähnlichem schwer genau zu messen. Jedoch ist es möglich, die Veränderung im Druck gemäß der Muskelübungen der Vagina, des Ureters oder Ähnlichem genau zu messen. Die Biofeedback-Vorrichtung gemäß der Erfindung erzeugt ein Biofeedback-Signal unter der Verwendung der gemessenen Veränderung im Druck.
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In dem Fall, in dem das Drucksignal, das von dem Druckmessfühler zugeführt wird, von einem vor-definierten erlaubten Bereich abweicht, bestimmt das Flüssigkeits-Injektionskontrollmodul 520 eine Flüssigkeitsmenge, die in die Röhre injiziert werden muss oder aus der Röhre abgelassen wird, gemäß eines Ausmaßes an Abweichung von dem erlaubten Bereich, und erzeugt ein Flüssigkeits-Injektionsantriebssignal gemäß eines Unterschiedswerts zwischen der bestimmten Flüssigkeitsmenge und einer augenblicklichen Flüssigkeitsmenge der Röhre, um das Flüssigkeitsinjektionsantriebssignal zu dem Flüssigkeits-Injektor zuzuführen. Der Flüssigkeitsinjektor injiziert die Flüssigkeit in die Röhre oder lässt die Flüssigkeit gemäß dem Flüssigkeitsinjektionsantriebssignal, das durch das Flüssigkeits-Injektionskontrollmodul zur Verfügung gestellt wurde, ab.
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Das Magnetstimulatorkontrollmodul 530 empfängt das Biofeedback-Signal von dem Biofeedbacksignal-Ausgabemodul, bestimmt die Stärke des Magnetfelds, die dem Biofeedback-Signal entspricht, erzeugt ein Stimulatorantriebssignal zum Antrieb des Magnetstimulators gemäß der bestimmten Stärke des Magnetfelds und stellt das Stimulatorantriebssignal für den Magnetstimulator zur Verfügung. Das Magnetstimulatorkontrollmodul kontrolliert getrennt die Ausgabe des Biofeedbacksignals und den Antrieb des Magnetstimulators. Jedoch, gemäß der Auswahl des Verwenders, kann das Magnetstimulatorkontrollmodul gleichzeitig die Ausgabe des Biofeedbacks-Signals und den Antrieb des Magnetstimulators kontrollieren.
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Bevorzugt gibt das Magnetstimulatorkontrollmodul das Biofeedback-Signal und die bestimmte Stärke des Magnetfelds an den Bildschirm der Anzeigeeinheit aus.
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Daher kann in der Biofeedback-Vorrichtung gemäß der Erfindung das Biofeedback-Signalausgabemodul das Biofeedback-Signal an die Anzeigeeinheit ausgeben, und zur selben Zeit kann das Magnetstimulatorkontrollmodul den Magnetstimulator gemäß der Stärke des Magnetfelds entsprechend zu dem Biofeedback-Signal antreiben.
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Auf diese Weise kann in der Biofeedback-Vorrichtung gemäß der Erfindung, da der Antrieb des Magnetstimulators und der Antrieb des Druckmessfühlers sich nicht gegenseitig beeinflussen, der Controller kontinuierlich den Zustand der Druckveränderung der Beckenbodenmuskeln unter der Verwendung des Druckmessfühlers überwachen und zur selben Zeit die Stärke des Magnetfelds, das von dem Magnetstimulator erzeugt wird, auf eine optimale Stärke gemäß des überwachten Zustands einstellen, so dass es möglich ist, den Effekt der Behandlung zu maximieren.
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Auf der anderen Seite können in der Biofeedback-Vorrichtung gemäß der Erfindung, gemäß der Auswahl des Anwenders, die Ausgabe des Biofeedback-Signals und der Antrieb des Magnetstimulators getrennt voneinander durchgeführt werden.
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5 und 6 sind beispielhafte Graphen die Signale zeigen, die durch die Biofeedback-Vorrichtung im Stand der Technik und die Biofeedback-Vorrichtung gemäß der Erfindung gemessen wurden, um die Effekte der Biofeedback-Vorrichtungen vergleichen zu können.
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5 zeigt einen beispielhaften Graphen, der ein EMG-Messsignal wie in einer Körperhöhle gemessen, und durch die Biofeedback-Vorrichtung des Stands der Technik zur Verfügung gestellt, verdeutlicht. In 5 zeigt eine Referenzlinie Start- und End-Zeitpunkte der Sektion an, wenn der Patient die Muskeln zusammenzieht, und eine erforderliche Stärke der Kraft des Zusammenziehens. Auf der anderen Seite, wenn der Patient anfängt, die Muskeln gemäß der Referenzlinie zusammenzuziehen, misst die Biofeedback-Vorrichtung das EMG-Signal in der Körperhöhlung, wie zum Beispiel der Vagina oder dem Ureter, und zeigt das EMG-Signal auf dem Graphen an, um eine Überwachung und ein Biofeedback zur Verfügung zu stellen.
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Jedoch kann die Biofeedback-Vorrichtung des Stands der Technik, wie in 5 verdeutlicht, während des Abschnitts, in dem der Patient die Muskeln zusammenzieht, keinen elektrischen Stimulus anwenden.
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6A ist ein Graph, der Informationen über den Druck zeigt, der durch den Druckmessfühler in der Biofeedback-Vorrichtung gemäß der Erfindung gemessen wurde, und 6B ist ein Graph, der die Stärke des Magnetfeld zeigt, der durch den Magnetstimulator gemäß des Drucks erzeugt wurde. In 6A zeigt der Abschnitt „A” einen Referenzdruckwert an, d. h. den Druck durch die Beckenbodenmuskeln, der in dem Zustand gemessen wurde, in dem der Patient die Beckenbodenmuskeln nicht zusammenzieht, der Abschnitt „B” zeigt den Druck in dem Fall an, in dem der Patient die Beckenbodenmuskeln gemäß der Referenzlinie zusammenzieht, und Abschnitt „E” zeigt den Druck in dem Fall an, in dem der Patient die Beckenbodenmuskeln zusammenzieht und zur selben Zeit der Magnetstimulus angewendet wird. 6B verdeutlicht die Stärke des Magnetstimulus, der im Abschnitt „E” angewendet wurde.
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Wie in 6A und 6B verdeutlicht ist es in der Biofeedback-Vorrichtung gemäß der Erfindung möglich, gleichzeitig die Behandlung unter der Verwendung des Magnetstimulus und die Überwachung durch die Druckmessung durchzuführen. Im Ergebnis stellt in dem Fall, wobei die Stärke des Magnetfelds während einer Überwachung des Zustands des Patienten in Echtzeit keine Referenzkraft erreicht, der Patient die Stärke des Magnetfelds auf dem Magnetstimulator ein, um die Referenzkraft zu erreichen, so dass die Magnetstimulationsbehandlung durchgeführt werden kann. Daher ist es möglich, den Effekt der Biofeedback-Vorrichtung weiter zu verbessern.
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Eine Vorrichtung der Erfindung kann im medizinischen Bericht der urinären Inkontinenzbehandlung oder Ähnlichem weite Verwendung finden.
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Während die vorliegende Erfindung insbesondere unter Bezug auf beispielhafter Ausführungsformen davon gezeigt und beschrieben wurde, wird es vom Fachmann verstanden werden, dass verschiedene Änderungen in der Form und den Details gemacht werden können, ohne sich von dem Geist und dem Bereich der vorliegenden Erfindung wie durch die beigefügten Ansprüche definiert zu entfernen.
