DE19647696A1 - Neurosedationseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Lindern von Schmerzen sowie von psychosomatischen und psychovegetativen Störungen durch Elektrostimulation des Gehirns.

In der physikalischen Medizin kommt elektrischer Strom seit langem zum Einsatz. So sind Geräte zur Reizstromtherapie oder elektrische Muskel- und Nervenstimulatoren weit verbreitet.

In jüngerer Zeit sind Geräte zur Elektroakupunktur und Elektronarkose entwickelt worden.

Zu dem speziellen Gebiet, der Elektrostimulation des Gehirns wurden seit Mitte der 60-er Jahre international vereinzelt Grundlagenforschungen mit dem Ziel einer Schmerzlinderung bei chirurgischen Eingriffen und in der Geburtshilfe durchgeführt, u. a. von I.Muromski (1971) und L.Persianinow (1978) sowie von E.Kastrubin (1987/88) in Rußland (DE 39 22 459).

Diese Laborergebnisse sind unter Leitung von Prof. Kubista an der Universitätsfrauenklinik Wien getestet worden, wobei seditative Effekte bei Schwangeren und Wöchnerinnen nachgewiesen werden konnten. Weiterführende Arbeiten sind aber nicht erfolgt.

Da sich diese wissenschaftlichen Arbeiten am Auftreten eines bestimmten Frequenzanteiles im unter Testbedingungen gemessenen menschlichen EEG orientierten, erwiesen sich die daraus resultierenden elektrischen Parameter der verwendeten Testgeräte als nicht optimal, so daß die positiven Effekte nicht im erwarteten Umfang eintraten.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein funktionsfähiges, einfach und sicher handhabbares Gerät zur Neurosedation zu entwickeln, das auf ein breites Spektrum von Schmerzen sowie von psychosomatischen und psychovegetativen Störungen anwendbar und klinisch sowie außerklinisch einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wurde bei der gattungsgemäßen Einrichtung erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Dabei wurde überraschend gefunden, daß periodische positive Impulse einer definierten Impulsfolgefrequenz, einer definierten Impulsdauer und einer definierten Zeitdauer geeignet sind, jeweils definierte Schmerzen sowie definierte psychosomatische und psychovegetative Störungen zu lindern.

Die erfindungsgemäße Neurosedationseinrichtung besteht aus einem Signalgenerator (1) zum Erzeugen und Verändern elektrischer Signale, mit den integrierten Hauptbaugruppen Signalerzeuger (3), Stromstärkeregler (4) und Unterbrecher (5) sowie einem mit diesen Baugruppen impulsleitend verbundenen kompakten Elektrodenträger (2), der zwei, im Elektrodenabstand zwischen 1 und 20 cm an der Stirn sowie im Nacken des Anwenders positionierbare Elektrodenpaare enthält, von denen ein Elektroden paar als Kathode und das andere als Anode geschaltet ist.

Die erzeugten Signale weisen die Form positiver Impulse und eine Impulsfolgefrequenz zwischen 500Hz und 5000Hz sowie eine Impulslänge von 5% bis 95% der zugehörigen Periodendauer auf.

Die Ausgangsgröße der erzeugten Signale wird durch einen Stromstärkeregler (4) gegenüber Lastwiderstandsänderungen konstant gehalten und auf einen Maximalwert von 3 mA begrenzt.

Die Signale werden nach einer frei wählbaren Zeitdauer durch eine Zeitbegrenzungseinheit automatisch unterbrochen.

Die Regelgröße des Stromstärkereglers (4) für den Spannungsteiler (11) wird mittels eines in Reihe zur Last geschalteten Testwiderstandes (Rtest) in Verbindung mit einer Bewertungseinheit (13) gewonnen.

Diese Bewertungseinheit (13) ist so ausgebildet, daß sie eine RMS-Konvertierung oder Mittelwertbildung vornehmen kann.

Der Stromstärkeregler (4) ist als I-Regler, als P-Regler, als PI-Regler oder als PIP- Regler ausgebildet und hält in Verbindung mit einer Widerstandskombination die gewählte Signalstromstärke bis zu einem Maximalwert auch bei Widerstandsänderungen der Last konstant.

Die automatische Unterbrechung der Signale erfolgt mittels frequenzdefinierter Ausgangsimpulsfolgen eines Multivibrators (8), der auf einen voreingestellten Zählerschaltkreis (9) arbeitet.

Der kompakte Elektrodenträger (2) der erfindungsgemäßen Neurosedationseinrichtung ist als Band, Helm oder Reif ausgebildet.

Der Anwender kann zwischen mehreren definierten Impulslängen und zwischen unterschiedlichen Längen einer definierten Impulsdauer mit automatischer Impulsabschaltung wählen und die Größe der effektiven Impulsstromstärke entsprechend der individuellen Sensibilität einstellen.

In Funktion arbeitet die erfindungsgemäße Neurosedationseinrichtung wie folgt:
Vor der Inbetriebnahme des Gerätes wird der kompakte Elektrodenträger (2) am Kopf des Anwenders dergestalt positioniert, daß sich das eine Elektrodenpaar an der Stirn kurz unter dem Haaransatz und das zweite Elektrodenpaar im Bereich des Inion befinden, wobei zu beachten ist, daß dieses Elektrodenpaar nicht in Richtung Kopfschlagader verschoben wird.

Der elektrische Übergang Elektroden/Kopf des Anwenders wird nach Reinigung der Elektroden mit Alkohol über mit klinischer Kochsalzlösung befeuchtete Tampons hergestellt.

Je nach Zielstellung kann der Anwender zwischen verschiedenen Anwendungszeiten und verschiedenen Impulsbreiten wählen. Die Zeiten und Impulsbreiten sind beliebig kombinierbar.

Das Gerät wird mit einem Schalter eingeschaltet und die Ausgangsamplitude der Spannung wird entsprechend dem Behaglichkeitsempfinden des Anwenders eingestellt. Der dabei fließende effektive Strom wird angezeigt.

Mit dem Einschalten der Neurosedationseinrichtung beginnt ein als Multivibrator (6) beschalteter Timer zu arbeiten und liefert damit eine wählbare Impulsfolgefrequenz als Eingangssignal für einen als Univibrator (7) beschalteten Timer, der die gewünschten unterschiedlichen Pulslängenverhältnisse als Ausgangssignal erzeugt.

Gleichzeitig damit wird die voreingestellte Zeitbegrenzung aktiviert. Diese besteht aus einem als Multivibrator (8) beschalteten Timer zur Erzeugung von Impulsfolgen definierter Frequenzen, die dazu benutzt werden, über einen Zähler (9) und einen Inverter (10) nach einer genau definierten Zeit sich selbst sowie den Univibrator (7) zurückzusetzen. Das Ausgangssignal wird somit abgeschaltet. Ein Neustart des Vorganges ist erst wieder möglich, nachdem der Schalter in die Position "Aus" gebracht wurde.

Das vom Univibrator (7) erzeugte Signal wird über einen steuerbaren Spannungsteiler geführt.

Dieser ist als FET-Schaltung realisiert.

Die Ausgangsgröße dieser Baugruppe gelangt, nachdem sie eine Verstärkereinrichtung (12) passiert hat, an die am Kopf des Anwenders befestigten Elektroden (2) (Last).

Ein Testwiderstand (Rtest) in Reihe liefert zusammen mit einer Bewertungseinheit (13) (z. B. RMS-Konversion oder Mittelwertbildung) die Regelgröße, die gemeinsam mit einer einstellbaren Führungsgröße einem Regler (14) zugeführt wird. Die an dessen Ausgang anliegende Stellgröße beeinflußt die Spannungsteilung in gewünschter Weise. Gleichfalls sorgt der Stromstärkeregler (4) dafür, daß die gewählte Stromstärke bis zu einem Maximalwert auch bei der Widerstandsänderung der Last genau eingehalten werden. Durch die Wahl der elektrischen Verhältnisse wird der maximal mögliche Ausgangsstrom festgelegt.

Durch eine Anzeige (15) des effektiven Iststromes kann der Anwender den Vorgang quantitativ verfolgen.

Mit der erfindungsgemäßen Neurosedationseinrichtung steht erstmals ein klinisch und außerklinisch einsetzbares Gerät zur Verfügung, mit dem auf rationelle und patientenfreundliche Weise ein breites Spektrum von definierten Schmerzen sowie von definierten psychosomatischen und psychovegetativen Störungen erfolgreich therapiert werden kann, so u. a. das Auftreten von sich wiederholenden Streßsituationen, starke nervliche Anspannung, Neurosen im Anfangsstadium, Störungen während des Menstruationszyklusses sowie während des Klimakteriums, Schmerzen bei Zahnbehandlungen, nicht organisch bedingte Blutdruckschwankungen, bestimmte neurologische und Insomnieerkrankungen oder bestimmte, psychsomatische Zustände, wie die Adaption des menschlichen Organismus bei Zeitzonenwechsel (Jetlag), psychische Störungen aus der Änderung des Arbeits- und Lebenszyklusses, die erforderliche Erholungsphase bei hoher physischer (z. B. nach dem Training bei Sportlern) oder psychischer (z. B. Operatortätigkeiten, Piloten, Fernfahrer) Belastung, die Wetterfühligkeit bei dafür empfindlichen Menschen, den Genesungsverlauf nach chirurgischen Eingriffen, die Vorbereitung von Schwangeren auf die Geburt.

Auch bei arbeitendem Gerät können EEG-Aufzeichnungen durchgeführt werden, so daß ständig im Echtzeitbetrieb die Wirksamkeit des gewählten Regimes einschätzbar ist.

Das Gerät kann zudem effektiv zur Prophylaxe psychischer Erkrankungen, von Auswirkungen extrem hoher psychischer Belastung oder von Stress- oder Konfliktsituationen eingesetzt werden.

Es ist darüberhinaus auch für spezielle Applikationen bei Tieren (z. B. bei Rennpferden vor und nach dem Start, zur Beruhigung bei längeren Transporten u.a.m.) geeignet.

Die Erfindung soll nachfolgend an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden, wobei sämtliche in den Beispielen genannte Merkmale als erfindungswesentlich angesehen werden:

Beispiel 1

Das Gerät arbeitet wie in Funktion beschrieben.

Entsprechend dem definierten beispielhaften Behandlungsziel, der Therapie von Kopfschmerz, Blutdruckschwankungen psychovegetativer Ursache, Schlafstörungen, schnellem Ermüden bei Belastung werden eine Impulsdauer von 0,75 Millisekunden und eine Behandlungsdauer von 20 Minuten eingestellt.

Nach Anlegen der Elektroden wird das Gerät eingeschaltet und die Spannung gleichmäßig und langsam hochgeregelt, bis sich beim Patienten ein angenehmes Gefühl von Wärme und/oder ein leichtes Kribbeln an den Elektrodenpositionen einstellt.

Die Einsatzbereitschaft des Gerätes wird durch Aufleuchten der LED auf der Frontplatte signalisiert.

Nach 5-10 Minuten Gewöhnung an den Stromfluß wird bei Notwendigkeit noch einmal entsprechend dem individuellen Empfinden die Spannung nachreguliert. Das Gerät schaltet sich entsprechend Einstellung selbständig ab.

Die Anwendung erfolgt täglich oder jeden zweiten Tag in der zweiten Tageshälfte.

Beispiel 2 Anwendung des Gerätes prinzipiell wie in Beispiel 1

Zur Vorbeugung von Ermüdung bei vormenstrualem Syndrom, bei Menstruationsstörungen und bei Beschwerden im Klimakterium beträgt die Impulsdauer 0.25 Millisekunden und die Behandlungsdauer 30 Minuten.

Die Anwendung erfolgt einmal täglich 2-3 Tage vor, während und 2-3 Tage nach der Menstruation. Bei besonders schmerzhafter Menstruation kann die Impulsdauer 0,75 Millisekunden betragen.

Beispiel 3 Anwendung des Gerätes prinzipiell wie in Beispiel 1

Bei Anwendung in der stomatologischen Praxis zur Senkung des Schmerzempfindens während und 2-3 Stunden nach einer Zahnbehandlung, Zahnextraktion oder Kieferoperation beträgt die Impulsdauer 0,75 Millisekunden und Behandlungsdauer 20 Minuten.

Beispiel 4 Anwendung des Gerätes prinzipiell wie in Beispiel 1

Zur Vorbeugung psychosomatischer/vegetativer Störungen infolge von extremem Streß beträgt die die Impulsdauer 0,25 Millisekunden und die Behandlungsdauer 20 Minuten.

Claims (5)

1. Neurosedationseinrichtung, gekennzeichnet durch einen Signalgenerator (1) zum Erzeugen und Verändern elektrischer Signale, bestehend aus den integrierten Hauptbaugruppen Signalerzeuger (3), Stromstärkeregler (4) und Unterbrecher (5) sowie einem damit impulsleitend verbundenen kompakten Elektrodenträger (2), der zwei, jeweils in Abhängigkeit von den Proportionen des Anwenders im Elektrodenabstand zwischen 1 und 20 cm an der Stirn sowie im Nacken des Anwenders positionierbare Elektrodenpaare enthält, von denen je ein Elektrodenpaar als Kathode bzw. als Anode geschaltet ist, wobei die erzeugten Signale die Form positiver Impulse und eine Impulsfolgefrequenz zwischen 500Hz und 5000Hz sowie eine Impulslänge von 5% bis 85% der zugehörigen Periodendauer aufweisen, die Ausgangsgröße der erzeugten Signale gegenüber Lastwiderstandsänderungen konstant gehalten und auf einen Maximalwert begrenzt wird und die Signale nach einer frei wählbaren Zeitdauer automatisch unterbrochen werden.

2. Neurosedationseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromstärkeregler (4) als I-Regler, als P-Regler, als PI-Regler oder als PIP-Regler ausgebildet ist und die gewählte Signalstromstärke bis zu einem Maximalwert auch bei Widerstandsänderungen der Last konstant hält, wobei die Regelgröße für den Spannungsteiler (11) mittels eines in Reihe zur Last geschalteten Testwiderstandes (Rtest) in Verbindung mit einer Bewertungseinheit (13) gewonnen wird.

3. Neurosedationseinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungseinheit (13) so ausgebildet ist, daß sie eine RMS-Konvertierung oder Mittelwertbildung vornehmen kann.

4. Neurosedationseinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Unterbrechung (5) der Signale mittels frequenzdefinierter Ausgangsimpulsfolgen eines Multivibrators (8), der auf einen voreingestellten Zählerschaltkreis (8) arbeitet, erfolgt.

5. Neurosedationseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kompakte Elektrodenträger (2) als Band, Helm oder Reif ausgebildet ist.