DE19512347A1 - Stimulationsgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Stimulationsgerät zur elektrischen Schmerzbehandlung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Schmerzen, insbesondere solche chronischer Art, führen in der modernen Zeit zu immer größerem Medikamentenkonsum, was nicht nur die Kosten im Gesundheitswesen beträchtlich in die Höhe treibt. Jede Art von Schmerz gleich mit der Einnahme von Medika­ menten zu bekämpfen, führt auch zu Gewöhnungseffekten, die wie­ derum eine Steigerung des Medikamentenkonsums mit sich bringen bis hin zum Medikamentenmißbrauch und zu Abhängigkeiten, was nun wieder zu schwerwiegenden Dauerschäden in den Organen führen kann. Daneben sind durch derartigen Abusus sogar Paradoxie-Wir­ kungen möglich, d. h., daß die eingenommenen Medikamente das Ge­ genteil von dem bewirken, was sie eigentlich bewirken sollen. Auch die Vielzahl der Nebenwirkungen gehört zu den Nachteilen vieler Medikamente.

Eine andere Art der Schmerzbehandlung und -bekämpfung liegt in der Verwendung elektrischer Schmerztherapiestimulatoren. Bei dieser Methode werden dem Patienten gezielt über auf der Haut befestigte Elektroden elektrische Impulse appliziert, um die für den Schmerz verantwortlichen Nerven so zu stimulieren, daß die schmerzleitenden Nervenbahnen blockiert werden.

Der Vorteil dieser Methode liegt darin, daß definierte Pulsse­ rien direkt in die betroffenen Körperbereiche eingeleitet werden können, ohne daß der Organismus durch Medikamente belastet wird.

Der Nachteil liegt allerdings bisher darin, daß die möglichen und bei der üblicherweise erforderlichen Langzeittherapie häufigen Gewöhnungseffekte bisher nur wenig befriedigend mit einfachen Mitteln angehbar sind, z. B. mit sogenannten Bursts, also periodischer oder stochastischer Reizverstärkung.

Obwohl derartige Stimulationsgeräte weitgehende Akzeptanz bei Patienten, Medizinern, Therapeuten und Kostenträgern gefunden haben, zeigt sich bei den bekannten Geräten noch ein wesentli­ cher Nachteil.

So ist in erster Linie die fehlende Bedienungsfreundlichkeit der bisher verwendeten Geräte zu nennen. Für die Zeit der Behandlung - das kann bei manchen Schmerzzuständen (z. B. bei Dysmenorrhoe) bis zu 20 Stunden täglich sein - ist der Patient an die einmal festgelegte Impulsfolge gebunden, was mit der Zeit zu einem Gewöhnungseffekt führt und die Wirksamkeit der Behandlungsmethode entscheidend mindert.

Der Therapeut muß dann in Zusammenwirken mit dem Patienten eine neue wirksamere Impulsfolge bzw. -einstellung suchen. Dabei müssen Frequenz, Amplitude und Pulsweite berücksichtigt werden. Um die Neueinstellung in einem vertretbaren zeitlichen Rahmen zu halten, beschränkt sie sich auf ein Ausprobieren, was dazu führt, daß eine Optimierung aller Parameter in der Regel nicht möglich ist. Das um so weniger, wenn der Patient selbst versucht, eine für ihn geeignete Neueinstellung zu finden, wobei er in der Regel mangels genauer Kenntnisse bei herkömmlichen Geräten überfordert ist, zumal er insbesondere bei akuten Schmerzen auch gar nicht die Zeit und Muße haben dürfte, die optimale Einstellung zu suchen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Stimulationsgerät der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der Patient ohne allzu große Einschränkung seiner Bewegungsfrei­ heit, insbesondere unter Vermeidung von Gewöhnungseffekten, schnell, sicher und unkompliziert die gegen seine Schmerzen wirksame Pulssequenz finden kann.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Er­ findung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Durch den Einsatz eines - mittlerweile preiswerten - Mikropro­ zessors werden gleich mehrere Probleme beseitigt.

Zum einen ist hierdurch die Möglichkeit gegeben, bei vergrößer­ ter technischer Potenz die Baugröße des Gerätes so zu wählen, daß ein handliches, in etwa taschenrechnergroßes, tragbares Ge­ rät angeboten werden kann, welches batteriebetrieben dem Patien­ ten den Einsatz praktisch jederzeit und allerorts gestattet.

Zum anderen bietet ein Mikroprozessor die Möglichkeit, zuvor in langwierigen Versuchen optimierte, auf bestimmte Schmerzen spe­ zialisierte Impulsfolge-Menüs abgespeichert bereitzuhalten, die vom Therapeuten per Knopfdruck eingestellt werden und - wenn die Wirkung nachläßt - vom Patienten per Knopfdruck gewechselt werden können. Dabei ist der Patient nicht mehr auf die vorprogrammierten Sequenzen angewiesen. Der Mikroprozessor bietet auf Knopfdruck vielfältige automatisch variierende Sequenzen, um so dem oben angesprochenen Gewöhnungseffekt durch Abläufe mit laufend wechselnden Parametern entgegenzuwirken.

Das für den Patienten am wirksamsten empfundene Impulsmenü wiederum kann per einfacher Schalterbetätigung fixiert werden. Läßt die Wirksamkeit nach, wählt der Patient aus dem angebotenen Parametermix die für ihn wiederum wirksamste Sequenz aus, ohne dabei die Hilfe des Therapeuten in Anspruch nehmen zu müssen und ohne eine Vielzahl von manuellen Regeleinrichtungen betätigen zu müssen.

Das erfindungsgemäße Gerät bietet eine Reihe bewährter, aus der einschlägigen Literatur entwickelter fertiger Therapiemenüs für die häufigsten Schmerzformen, aus denen der Mediziner oder The­ rapeut das indikations-entsprechendste auswählt und im Gerät für die tägliche Therapie fest einstellt.

Entstehen beim Patienten Gewöhnungseffekte, so hat dieser die Möglichkeit auf eine Sequenzfolge automatisch periodisch variie­ render Reizparameter durch einfachen Knopfdruck vorübergehend auszuweichen, um der Gewöhnung zu begegnen.

Die Sequenzfolge besteht aus einer Reihe Abschnitten, aus denen sich der Patient wiederum das für ihn am wirkungsvollsten erscheinende per Knopfdruck auswählen und fixieren kann, oder aber er schaltet einfach in den anderen Modus, so daß die Sequenz folge einfach nacheinander abläuft und er von der vollen Bandbreite aller Parameter und der durch die Wechsel ent­ stehenden Reizüberflutung in Form eines "Anti-Gewöhnungseffekts" profitiert.

Er kann aber an jeder Stelle der Sequenzfolge eingreifen, die für ihn beste auf Dauer fixieren und wieder abbrechen oder wie­ der auf das verordnete Standardmenü zurückschalten, was über le­ diglich eine übersichtlich angeordnete Kombinationsdrucktaste erfolgt.

Das Gerät arbeitet niederfrequent (die Pulsfolgen liegen im Be­ reich 10⁰ bis 10² Hz), gleichspannungsfrei mit besonders niedri­ ger Spannung (< 10V RMS 500 Ohm eff) und elektrischer Ausgangs­ leistung (keines der Therapiemenüs überschreitet in der Anwen­ dung 9,9 mA RMSeff (500 Ohm). Im Gegensatz zu herkömmlichen Ge­ räten, die allgemein wesentlich höhere Ausgangsspannungen und Leistungen liefern.

Ein besonders geglätteter Phasenverlauf produziert günstige Wi­ derstandsverhältnisse beim Hautdurchgang, wodurch ein hoher Ini­ tialladungstransfer bei niedriger Spannung erreicht wird.

Applizierte Spannung und Leistung passen sich über kapazitive Schaltungen an den induktiv ausgekoppelten elektronischen Aus­ gängen dynamisch an den jeweiligen Hautwiderststand an und ge­ währleisten so weitestgehend hautreizungsfreie Anwendung.

So sind gemäß Patentanspruch 2 beispielsweise zwei Aus­ gangskanäle vorgesehen. Jeder Kanal bedient ein Elektrodenpaar, wobei sich die in den einzelnen Kanälen übertragenen Impulsfol­ gen zumindest in einem Parameter unterscheiden können. Sei es, daß die Frequenz folge der Impulse in beiden Kanälen unter­ schiedlich ist, sei es, daß die Pulsweiten voneinander abweichen oder aber die Impulse der Kanäle entgegengesetzte Vorzeichen be­ sitzen. Natürlich ist es möglich, daß sich die Impulse in den einzelnen Kanälen auch in mehreren Parametern unterscheiden. Darüber hinaus können Frequenz, Pulsweite und Polarität sowohl auf einem Kanal als auch in beiden Kanälen wechseln bzw. unter­ schiedlich sein.

Auch können die Intensitäten der Impulse in den Kanälen unter­ schiedlich sein. Hierzu sieht Anspruch 6 vor, daß zwei Regler angeordnet sind, die vom Patienten selbst bedient werden können. Dies geschieht, nachdem der Patient entweder aus dem Modus 1 das für ihn geeignete Therapiemenü oder aber im Modus 2 (Antigewöh­ nungsprogramm) die für ihn besonders günstige Folgesequenz er­ mittelt hat.

Ebenfalls als Mittel gegen einen Gewöhnungseffekt oder aber le­ diglich als Reizverstärkung können mittels einer weiteren Taste im Tastaturfeld die oben angesprochenen Bursts als Zusatzimpuls­ folge abgerufen und ausgelöst werden, wie es das Merkmal des An­ spruchs 5 vorsieht.

Gemäß Anspruch 7 arbeiten beide Kanäle zeitversetzt im Zeit-Mul­ tiplex-Verfahren, um Summationseffekte auszuschließen. Die für die überwiegende Zahl der Schmerzbehandlungskonzepte wichtige eindeutige Polaritätsidentifikation und -anwendung bleibt durch die Verwendung asymmetrisch-biphasischer Pulsfolgen erhalten.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist somit ein Sti­ mulator verwirklicht, der sicher, anwenderfreundlich und trotz­ dem exakt arbeitet und schnell und problemlos auch vom Patienten bedienbar ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbei­ spielsweise dargestellt und erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 in Vorderansicht das Tastatur- und Anzeigefeld des Stimulatorgerätes;

Fig. 2 in perspektivischer Darstellung die Rückseite des Sti­ mulatorgerätes;

Fig. 3 zwei verschiedene Einzelpulse und

Fig. 4 einige Pulsfolgen.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Stimulatorgerät zur Schmerzbe­ handlung allgemein mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Es besteht aus einem in etwa taschenrechnergroßen Gehäuse 2, in dem ein elektrischer Impulsgenerator und ein Mikroprozessor angeordnet sind. Zur Energieversorgung dient eine 9 Volt-Batterie (nicht dargestellt), die im Batteriegehäuse 3 untergebracht ist. Das Batteriegehäuse 3 ist durch einen Klappdeckel 4 verschließbar (Fig. 2).

In der Fig. 1 ist die Vorderseite des Stimulatorgerätes darge­ stellt. Mit 5 ist der Hauptschalter (ein/aus) dargestellt, der zusätzlich noch in eine Sperrposition schaltbar ist. Im oberen Drittel der Front befindet sich eine LCD-Anzeige 6. Darunter be­ finden sich zwei Regler 7, die zur Variation der Impulsintensi­ tät im jeweiligen Kanal dienen.

Im unteren Drittel der Front befindet sich links ein Wippschal­ ter 8, mit dem durch Druck nach oben ein im Mikroprozessor ge­ speichertes Therapieprogramm (1 von etwa 15) aufgerufen werden kann.

Ist ein bestimmtes Programm bzw. Menü gefunden, das dem Patien­ ten bzw. seinem Schmerzzustand entspricht, wird dieses mit dem Schalter im Batteriefach fixiert. Beim Einschalten ist es jeder­ zeit verfügbar. Bei Gewöhnungserscheinungen (nachlassende Wir­ kung) kann durch Druck des Wippschalters 8 nach unten auf das im allgemeinen Beschreibungsteil angeführte Antigewöhnungsprogramm umgeschaltet werden. Mit der Taste 9 rechts kann eine bestimmte ausgewählte Sequenz des Antigewöhnungsprogramms fixiert und auch wieder gewechselt werden.

Zwischen dem Wippschalter 8 und der Taste 9 ist ein Zusatzschal­ ter 10 vorgesehen, bei dessen Betätigung sogenannte Bursts, d. h. Zusatzreize ausgelöst werden können.

An der dem Ein-Ausschalter gegenüberliegenden Seite des Gehäuses sind die Ausgänge 12 für die beiden Ausgangskanäle vorgesehen. Jedem Kanal ist ein Elektrodenpaar 13 zugeordnet. Es handelt sich dabei um Dauerelektroden, die mit medizinischem Klebeband über Kreuz straff auf der Haut befestigt werden. Die Elektroden sind einseitig isoliert und verfügen über eine Weich-Silikon- Fläche, die besonders dichtes Aufliegen auf der Haut und damit maximale Konduktivität gewährleistet.

Zur Optimierung der Ergonomik ist das Stimulatorgerät mit einem Klipp 14 zur Anbringung beispielsweise an einem Gürtel versehen.

Die Elektroden sind mit dem Gerät über Kabelpaare verbunden, wo­ bei die Kabelpaare beider Kanäle farblich mit den Intensitäts­ reglern abgestimmt sind. Anode und Kathode jedes Kanals sind farblich klar kenntlich gemacht, so daß es nicht zu Verwechslun­ gen kommen kann.

In der Fig. 3 ist links ein normaler Einzelpuls und rechts ein hochfrequent modulierter (Komfortmodulation) Einzelpuls dargestellt.

In der Fig. 4 sind Impulsfolgen, die sich aus den in Fig. 3 dar­ gestellten Einzelimpulsen zum Antigewöhnungsprogramm und seinen Sequenzen zusammensetzen, dargestellt.

Die Fig. 4a zeigt z. B. eine Impulsfolge, die eine Burst-Reizver­ stärkung durch Frequenzverdopplung aufweist.

In der Fig. 4b ist links der Kanal 1 dargestellt und rechts der Kanal 2, wobei der Kanal 1 eine höhere Impulsfrequenz aufweist als der Kanal 2.

Die Fig. 4d bis j zeigen verschiedene Sequenzen des sogenann­ ten Antigewöhnungsprogramms.

Während in der Fig. 4d lediglich in einem Kanal periodisch soge­ nannte Bursts übertragen werden, stellt die Fig. 4e eine Impuls­ folge mit Frequenzänderung, die durch den Patienten selbst her­ vorgerufen werden kann, dar.

Die Fig. 4f zeigt eine Impulsfolge mit periodischem Pulsweiten­ wandel.

Die Fig. 4g zeigt einen Zwei-Kanal-Betrieb, wobei Bursts über­ tragen werden, die periodisch und phasenverschoben einem Kanal­ wechsel unterworfen sind.

Die Fig. 4h stellt den zeitlichen Verlauf der Übertragung von Niedrig-Frequenzreizen ebenfalls mit Kanalwechsel dar, während die Fig. 4i ein Frequenz-Dekreszendo mit Kanalwechsel zeigt.

Die Fig. 4i ist vergleichbar mit der Fig. 4h und zeigt die zeit­ liche Abfolge von Niedrig-Frequenzreizen mit Kanalwechsel, wobei die Abfolgefrequenz im Kanal 1 größer ist als im Kanal 2.

Die Anwendungsweise des Gerätes wird im folgenden kurz skiz­ ziert:

Das Gerät wird eingeschaltet und liefert die vom Therapeuten bzw. Arzt eingestellte und verordnete Therapie. Beim Einschalten, Programmwechsel und bei Elektrodenkontaktfehlern geht die Ausgangsleistung automatisch vorübergehend gegen null.

Beide Intensitätsregler werden aufwärts gedrückt, bis die Signalwirkung deutlich spürbar ist. Ist die Wirkung gut, wird so lange im Programm verblieben, wie vom Arzt verordnet. Ein Behandlungs-Zeitbegrenzer schaltet das Gerät nach absolvierter Behandlung automatisch aus. Bei nachlassender Wirkung werden zunächst die Intensitätsregler weiter hochgeregelt oder aber es werden Bursts aufgeschaltet.

Hilft auch dieses nicht, wird das Antigewöhnungsprogramm mit Hilfe des Wippschalters 8 nach unten eingeschaltet. Dieses Pro­ gramm arbeitet sequentiell und variiert alle Parameter peri­ odisch. Wenn die Wirkung besonders günstig ist, wird die Fixier­ taste 9 gedrückt und später bei wiederum nachlassender Wirkung auf Knopfdruck eine andere wirksamere Sequenzvariante ausgewählt und fixiert und schließlich die Rückkehr zum verordneten Menü vorgenommen.

Claims (8)

1. Stimulationsgerät zur elektrischen Schmerzbehandlung mit einer elektrische Impulse erzeugenden Einheit, einer Steuer- und Regeleinrichtung für die Form, Folge und Dauer der Impulse und mindestens zwei auf der Haut der zu behan­ delnden Person befestigbaren, die Impulsfolgen applizieren­ den Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- und Regeleinrichtung ein über ein Tastatur­ feld ansprechbarer Mikroprozessor ist, in dem Impulssequen­ zen (Menüs) abgespeichert sind, die sowohl in Form fest vorgegebener Abfolge-Muster als auch in zufälliger und va­ riierbarer Abfolge abrufbar sind, wobei in dem Tastenfeld Schalter (8) zum Umschalten von einem Menü bzw. Modus zum anderen sowie Schalter (9), (11) zum Fixieren eines bestimm­ ten Menüs im jeweiligen Modus vorgesehen sind.

2. Stimulationsgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei Ausgangskanäle, wobei jeder Kanal Impulsfolgen mit unterschiedlichen Parametern an die ihm zugeordnete Elektrode überträgt.

3. Stimulationsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorzeichen der Impulse je Kanal unterschiedlich sind und Impulsfolgen mit positiven Vorzeichen in dem einen Kanal mit Impulsfolgen mit negativen Vorzeichen im anderen Kanal abwechseln.

4. Stimulationsgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Folgefrequenz der in einem Kanal übertragenen Impulse größer ist als diejenige der im anderen Kanal übertragenen.

5. Stimulationsgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß den Impulsfolgen in den Kanälen Burst-Signale überlagert werden.

6. Stimulationsgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität der Impulse in den einzelnen Kanälen mittels im Tastaturfeld angeordneter Regler (7) veränderbar ist.

7. Stimulationsgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kanäle im Zeit-Multiplex-Verfahren zeitlich ver­ setzt zueinander arbeiten.

8. Stimulationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Impulse bei ausgewählten Menüs höherfrequent amplitudenmoduliert sind.