DE19815900A1

DE19815900A1 - Vorrichtung zur Erzeugung eines magnetischen Feldes

Info

Publication number: DE19815900A1
Application number: DE19815900A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Wolff
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-12-22
Filing date: 1998-04-08
Publication date: 1999-07-01

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines magnetischen Feldes gemäß dem Patenanspruch 1 sowie deren Verwendung gemäß dem Patentanspruch 35.

Viele Menschen leiden unter Migräne oder anderen Kopf schmerzzuständen. Zur Linderung derartiger Beschwerden sind verschiedene Hausmittel, z. B. physikalische Behandlungsme thoden mit Wärme oder mit Kühlung, aber auch medikamentöse und homöopathische Behandlungsverfahren bekannt. Eine Reihe derartiger Möglichkeiten der Linderung von Schmerzzuständen im Bereich des Kopfes nutzt die Erkenntnis aus, daß die Schmerzzustände häufig ihre Ursache haben in Durchblutungs störungen im Kopfbereich, insbesondere im Bereich des Groß hirns oder der Großhirnrinde.

Eine Reihe von Medikamenten und auch von Naturheilmitteln greift direkt auf die Motorik der Blutgefäße im Kopf ein um deren Weitstellung zu erreichen. Zum Beispiel ist bekannt, daß durch die Gaben gewisser Koffeinkonzentration eine Re laxation des entsprechenden Muskeltonus erreicht werden kann. Ferner ist bekannt, durch bestimmte Wirkstoffe, die Schmerzweiterleitung oder Schmerzausbreitung zu hemmen oder zu unterbinden.

Leider sind bei derartigen Behandlungsmethoden unerwünschte Wirkungen, nämlich sogenannte Nebenwirkungen, welche auch negativen Einfluß auf das Wohlbefinden und auf den Gesund heitszustand des Menschen haben können, nicht immer abwend bar.

Demgemäß wird nach Behandlungsmethoden und -verfahren ge sucht, welche Einfluß nehmen können auf den Durchblutungs zustand im menschlichen Körper, wobei Nebenwirkungen grade möglichst vermieden werden.

Man weiß, daß elektromagnetische Felder, insbesondere Ma gnetfelder auf die Struktur und den Tonus des Muskelgewe bes, welches die Eng- oder Weitstellung der Blutgefäße be einflußt, zu einem gewissen Grade steuerbar ist. Demzufolge ist es bekannt, durch die Beaufschlagung des menschlichen Körpers mit elektromagnetischen Feldern und insbesondere mit magnetischen Wechselfeldern bei mittleren Frequenzen von einigen hundert Hertz den Zustand der Durchblutung be stimmter Körperregionen zu beeinflussen.

Die Behandlung des Bereichs des menschlichen Kopfes ist dabei aber ausgeschlossen, weil die Frequenzbereiche von einigen 100 Hz für die Behandlung im Bereich des Gehirns wegen der mit diesen Frequenzen verbundenen Nebenwirkungen nicht möglich ist. Darüber hinaus kann auch die Behandlung mit in der Polarität wechselnden Magnetfeldern zu Neben wirkungen, insbesondere zu Schmerzzuständen und Übelkeit, führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher die Durchblutung im Kopfbereich mittels elektromagnetischer Felder besonders schnell und wirkungsvoll, wohlgleich aber schonend und arm an Nebenwirkungen gefördert werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung eines magnetischen Feldes mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Ge genstand der Unteransprüche sind vorteilhafte Ausgestal tungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Der Patent anspruch 30 hat die erfindungsgemäße Verwendung der Vor richtung zum Gegenstand.

Vorrichtungen zur Erzeugung eines magnetischen Feldes im Bereich eines Körpers, insbesondere eines menschlichen Körpers, weisen in der Regel mindestens eine Generatorein richtung zum Erzeugen des magnetischen Feldes auf. Ferner ist jeweils mindestens eine Sendeeinrichtung zur Abgabe des magnetischen Feldes vorgesehen, welche zumindest mit der Generatoreinrichtung verbunden ist. Darüber hinaus ist in der Regel eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Erzeu gung und/oder der Abgabe des magnetischen Feldes ausgebil det, welche zumindest mit der Generatoreinrichtung verbun den ist.

Ein Kerngedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß bei einer derartigen gattungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes im Bereich eines Körpers, insbesondere eines menschlichen Körpers, die Sen deeinrichtung in der Nähe des Kopfes anordenbar ist. Ferner ist die Sendeeinrichtung zur Abgabe eines magnetischen Fel des ausgebildet, welches eine konstante Polarität aufweist und welches durch die Sendeeinrichtung im wesentlichen auf den Nahbereich des Kopfes konzentrierbar ist. Darüber hin aus ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekenn zeichnet, daß durch die Steuereinrichtung die Feldparameter des erzeugten magnetischen Feldes in Abhängigkeit einer je weils erwünschten Durchblutung des das Gehirn tragenden Be reichs und/oder des Gehirns den für diese Durchblutung cha rakteristischen Parametern anpaßbar sind.

Ein wesentlicher Aspekt der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist also die Erzeugung und Abgabe eines magnetischen Feldes im Nahbereich des Kopfes in konzentrierter Form. Dazu kann die Sendeeinrichtung in der Nähe dieses Nahbereichs, wel cher mit dem magnetischen Feld beaufschlagt werden soll, angeordnet werden. Des weiteren besteht die Möglichkeit, einen gewünschten Durchblutungszustand des das Gehirn tra genden Bereichs des Kopfes und/oder des Gehirns auszuwäh len, die entsprechenden Feldparameter zu bestimmen und über die Steuereinrichtung dieser Feldparameter derart anzupas sen, daß die Durchblutung des Bereichs des Kopfes wunsch gemäß gefördert wird.

Unter dem das Gehirn tragenden Bereich wird nicht nur das Gehirn selbst verstanden, sondern unter Umständen auch die Hirnrinden, sowie das Kleinhirn und die zu- und abführenden Blutgefäße.

Vorzugsweise ist durch die Sendeeinrichtung das magnetische Feld auf den das Gehirn tragenden Bereich und/oder auf das Gehirn oder Teile davon konzentrierbar.

Von besonderem Vorteil ist es dabei, daß die Sendeeinrich tung zur Abgabe eines im Gehirnbereich im wesentlichen ho mogenen magnetischen Feldes ausgebildet ist. Ein homogenes Magnetfeld setzt im ganzen Bereich, welcher beaufschlagt wird, gleiche magnetische Bedingungen.

Es kann aber auch daran gedacht werden, andere Magnetfeld formen, z. B. fokussierte oder dergleichen, zu verwenden, um z. B. einen Flecken- oder Punktbereich im Gehirn mit einem entsprechenden Feld lokal zu beaufschlagen.

Durch die Sendeeinrichtung ist das magnetische Feld vorzugs weise auf einen Schichtbereich und/oder auf einen Tiefenbe reich des das Gehirn tragenden Bereichs des Kopfes konzen trierbar und/oder auf einen Fleckenbereich oder Punktbe reich davon fokussierbar.

So kann je nach den physiologischen Voraussetzungen beim Probanden eine gleichmäßige, wohltuende und entspannende Durchblutungsförderung erzielt werden, oder aber es kann z. B. auch eine detektierte lokale Durchblutungsstörung auf der Oberfläche oder im Tiefenbereich im wesentlichen punk tuell stimuliert und/oder aufgelöst werden, um z. B. die Gefahr eines Schlaganfalls abzuwenden oder die physiologi schen oder patho-physiologischen Prozesse allgemein positiv zu beeinflussen.

Zur Vermeidung bestimmter allergischer oder Kontaktreaktio nen oder auch zur Vermeidung von Reaktionen auf elektrische Felder und deren Nebenwirkungen wird die Sendeeinrichtung vom Oberflächenbereich, also von der Haut des Kopfes, vor zugsweise beabstandet und/oder im wesentlichen elektrisch isoliert angeordnet. Dabei kann die elektrische Isolation auch dadurch erreicht werden, daß die Sendeeinrichtung von einem isolierenden Stoff umgeben oder eingehüllt wird.

Zur Erzeugung und zur Abgabe des Magnetfeldes in der Sen deeinrichtung ist in der Sendeeinrichtung mindestens eine Magneteinrichtung vorgesehen. Diese Magneteinrichtung ist vorzugsweise zur Abgabe eines magnetischen Feldes mit einer magnetischen Induktion kleiner 20 µT ausgelegt.

Es ist z. B. vorgesehen, das Magnetfeld zwischen zwei festen Werten der magnetischen Flußdichte umzuschalten, vorzugs weise bei Werten von ca. 5 µT und ca. 10 µT. Dabei kann das Feld dann an einem nächsten Punkt der Erregerspule mit einer dreidimensionalen Meßspule mit ca. 100 cm² überprüft werden.

Durch das Bereitstellen zweier Intensitätsbereiche wird der Einsatz des Gerätes flexibler.

Zur Auswahl ist ein, insbesondere geräuschlos betätigbarer, Wahltaster oder Wahlschalter vorgesehen.

Zur Anpassung des magnetischen Feldes an den zu beaufschla genden Kopfbereich ist eine Mehrzahl von Magneteinrichtun gen vorgesehen, deren geometrische Abmessungen und/oder de ren geometrische Anordnung in bezug aufeinander so wählbar ist, daß das magnetische Feld in vorgebbarer Art und Weise auf den Kopfbereich oder das Gehirn konzentrierbar ist.

Wenn ein Kontakt der Kopfhaut möglich ist, kann die Mehr zahl von Magneteinrichtungen auch auf der Haut in einer be stimmten Anordnung befestigt werden, z. B. durch Halteman schetten, Klebestreifen oder eine Haftcreme. Als Magnetein richtung selbst kann jegliche Einrichtung vorgesehen sein, die zur Erzeugung und Abgabe eines magnetischen Feldes die nen kann.

Dabei handelt es sich z. B. um Permanentmagneten und/oder mit elektrischem Strom beaufschlagbare elektrische Leiter, insbesondere um Spulen oder um eine Leitungsanordnung oder dergleichen, wobei die mit elektrischem Strom beaufschlag baren elektrischen Leiter bei der Erzeugung und Abgabe ma gnetischer Felder zu bevorzugen sind, da ihnen die Eigen schaft einer besonders großen Variabilität der erzeugbaren magnetischen Felder zukommt.

Für bestimmte Anwendungsfälle kann der mit elektrischem Strom beaufschlagbare elektrische Leiter jeweils auch eine das Magnetfeld verstärkende Einrichtung, insbesondere in Form eines Ferritkerns oder dergleichen, aufweisen.

Die Steuereinrichtung ist dazu ausgelegt, wie oben bereits erwähnt wurde, die Erzeugung und/oder die Abgabe des elek tromagnetischen Feldes zu steuern. Dabei ist es insbeson dere von Vorteil, wenn die Steuereinrichtung den Verlauf des magnetischen Feldes, insbesondere dessen Beginn und En de sowie den zeitlichen Verlauf der Amplitude, steuert.

Besonders flexibel ist eine derartige Steuereinrichtung, wenn sie eine Mikroprozessoreinrichtung aufweist. Ferner wird die Flexibilität der Steuereinrichtung noch dadurch erweitert, daß eine Speichereinrichtung zur Speicherung von Daten vorgesehen ist, welche den zeitlichen Verlauf des zu generierenden und abzugebenden magnetischen Feldes und/oder die Steuerung der Sendeeinrichtung sowie die zu erzeugende Feldverteilung betreffen.

Als Speichereinrichtungen bieten sich übliche Speicherbau steine in Form eines RAM, ROM, PROM, EPROM, EEPROM oder auch in Form einer CD-ROM, einer Chipkarte oder dergleichen an.

Je nach Anwendung sind unterschiedliche Feldverteilungen und zeitliche Feldverläufe des magnetischen Feldes vorteil haft. Demzufolge ist die Generatoreinrichtung zum Erzeugen statischer und/oder zeitlich veränderlicher magnetischer Felder ausgebildet.

Besonders einfach gestaltet sich die Generatoreinrichtung, falls diese zum Erzeugen zeitlich periodischer magnetischer Felder ausgelegt ist. Bevorzugt werden hier langsam verän derliche magnetische Felder, insbesondere mit einer Fre quenz im Bereich unter 10 Hz, welche abschnittsweise in Form eines Sinus, eines Rechtecks, eines Dreiecks, eines Sägezahns oder dergleichen ausgebildet sein können.

Der Frequenzbereich unterhalb von 10 Hz ist besonders arm an Nebenwirkungen, hier entfallen z. B. auch Probleme wie Gleichgewichtsstörungen, Übelkeit und dergleichen beim Probanden.

Besonders geeignet ist eine Feldfrequenz von ca. 5 Hz, wobei insbesondere eine Frequenzgenauigkeit von etwa 10% von Vor teil ist.

Besonders wirksam ist der Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wenn die Generatoreinrichtung zum Generieren eines gepulsten magnetischen Feldes ausgebildet ist, wobei die einzelnen Pulse insbesondere näherungsweise einen rechteckförmigen Verlauf aufweisen.

Es kann an eine Art Rechteckpuls mit abgeflachter Anstiegs flanke gedacht werden, welche als asymptotischer Stroman stieg auf z. B. 100 mA in 250 µs realisiert ist. Die ab fallende Flanke kann dann z. B. über einen freilaufenden Spulenstrom mit einer Induktivität bei etwa 10 mH und einem Widerstand bei etwa 12 Ω, z. B. mittels einer schnellen Schottky-Diode (z. B. BAT 86) mit geringem Vorwärtsspan ungsabfall, verwirklicht werden.

Dabei wird ein Tastverhältnis von 1 : 1 bevorzugt, d. h. die Pulse des erzeugten magnetischen Feldes besitzen jeweils eine halbe Periodendauer in bezug auf die Frequenz des ge pulsten magnetischen Feldes.

Um die aufgrund der Gegeninduktivität der Leiteranordnung entstehenden Stromspitzen und die damit verbundenen mögli chen Schädigungen der erfindungsgemäßen Vorrichtungen, ins besondere der Elektronik, so gering wie möglich zu halten, ist es vorgesehen, daß die Generatoreinrichtung zum höher frequent getakteten Generieren der Pulse des magnetischen Feldes, insbesondere mit einem Tastverhältnis von 1 : 1 und bei insbesondere 35 kHz, ausgebildet ist. Dadurch werden die Anstiegsflanke und die Abfallflanke der näherungsweise rechteckförmigen Pulse des magnetischen Feldes bzw. des er zeugenden Stroms abgeflacht, was, wie bereits erwähnt wur de, Stromspitzen am Beginn und am Ende jedes Pulses vermei det, den Energieverbrauch verringert und letztlich auch zu einer verlängerten Lebensdauer der gesamten Vorrichtungen und ihrer Energiequelle führt. Weiterhin ergeben sich auch geringere Schwankungen der Rechteckpulse und damit des Fel des.

In der Anwendung der Vorrichtung ist es besonders vorteil haft, daß die Generatoreinrichtung beim Generieren des mag netischen Feldes zwischen mehreren, insbesondere festen, Frequenzbereichen umschaltbar ist. Vorzugsweise ist an das Umschalten zwischen zwei, insbesondere festen, Frequenzbe reichen bei etwa 5 Hz und bei etwa 10 Hz gedacht. Generell kann aber jeder beliebige Frequenzbereich vorgesehen sein. Ein entsprechender, insbesondere geräuschlos betätigbarer, Wahlschalter oder Wahltaster ist ausgebildet.

Besonders flexibel gestaltet sich die Erzeugung und die Ab gabe des magnetischen Feldes, wenn die Generatoreinrichtung zum Generieren eines magnetischen Feldes auf der Grundlage von in der Mikroprozessoreinrichtung und/oder der Steuer einrichtung gespeicherten Parametern ausgebildet ist, ins besondere auf der Grundlage eines in der Speichereinricht ung gespeicherten Programms in der Art eines frei program mierbaren Funktionsgenerators.

Dann nämlich können beliebige zeitliche Feldverläufe und räumliche Feldkonfigurationen zum Wohle des Probanden er zeugt werden. Andererseits kann dann auch an eine Beauf schlagung mit einem magnetischen Feld unter ganz speziellen physiologischen und patho-physiologischen Aspekten erfol gen.

Zur Bedienung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es vor gesehen, daß die Steuereinrichtung eine, insbesondere exter ne, Ein-/Ausgabeeinrichtung, insbesondere in Form einer Ta statur oder eines Datenterminals, zur Steuerung und/oder zur Ein-/Ausgabe feldbestimmender Parameter aufweist.

Über diese Ein-/Ausgabeeinrichtung kann auch der Beginn und das Ende der Beaufschlagung des Oberflächenbereichs des Körpers mit einem magnetischen Feld bestimmt werden. Da rüber hinaus ist daran gedacht, daß über die Ein-/Ausgabe- Einrichtung auch diejenigen Feldparameter bestimmt werden können, die den zeitlichen Verlauf des Feldes in bezug auf die Amplitude und/oder die räumliche Feldkonfiguration be schreiben.

Besonders einfach gestaltet sich die erfindungsgemäße Vor richtung, wenn die Sendeeinrichtung als Luftspule ausge bildet ist. Dabei ist es vorgesehen, daß diese Luftspule zwischen etwa 20 bis etwa 100 Windungen aufweist. Z.B. kann die Spule aus lackiertem Leiterdraht mit 0,5 mm Durchmesser in 100 Windungen in einem Kissen, durch Ein schäumen versteift, eingearbeitet sein. Diese Ausgestaltung bewirkt auch einen möglichst geringen Ausgangsstrom bei günstigem therapeutischen Effekt, wodurch die Kapazität, z. B. von wiederaufladbaren Batterien sinnvoll eingesetzt wird.

Für die Anwendung auf den menschlichen Kopf ist es beson ders vorteilhaft, wenn die Luftspule mit ihren Windungen eine Fläche von etwa 0,03 m² bis 0,2 m² umschließt.

Derartige Flächenbereiche decken praktisch sämtliche Part ien des menschlichen Kopfes ab, wobei hier auch die ganz persönlichen Eigenheiten der Physiognomie berücksichtigt werden können.

Eine weitere Anpassung an die persönlichen Gegebenheiten des Probanden ist dadurch möglich, daß die Luftspule mecha nisch flexibel ausgebildet ist. Dann läßt sich die Sende einrichtung besonders einfach an die geometrischen Gegeben heiten des Kopfes anpassen, wobei in der Regel auch eine günstige Feldverteilung geschaffen wird.

Zur bequemen- Anwendung kann die Sendeeinrichtung und ins besondere die Luftspule in einem Kissen, einer Manschette, einem Tuch, einer Decke oder dergleichen integriert aus gebildet sein.

Darüber hinaus können auch sämtliche weitere Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung und insbesondere auch die notwendige Energiequelle in diesem Kissen oder dergleichen angeordnet sein.

Dadurch ergibt sich auch ein besonders preisgünstiges, leicht transportables und handhabbares und für Heimanwen dungen geeignetes Gerät zur Stimulation der Haut des menschlichen Körpers. Des weiteren ist aufgrund der me chanischen Flexibilität eines entsprechend gewählten haut freundlichen Materials, wie Schaumstoff und Latex, auch eine Verwendung in verschiedene Körperlagen wie Seiten- oder Rückenlage möglich.

Zum besonders sicheren Betrieb der erfindungsgemäßen Vor richtung ist es vorgesehen, daß durch die Steuereinrichtung die Zeitdauer der Erzeugung und Abgabe des magnetischen Feldes, insbesondere im Bereich bis zu etwa 20 bis 30 Minu ten, einstellbar ist. Nach Ablauf dieser Sicherheitszeit spanne wird die Erzeugung und Abgabe des elektromagneti schen Feldes automatisch unterbrochen. Zwar ist zur Durch blutungsverbesserung eine längere Anwendung nicht schäd lich, sie wirkt aber in einigen Fällen dem Erreichen eines Beruhigungszustands oder der Förderung des Einschlafens entgegen.

Dazu wird die Steuereinrichtung, z. B. in Form eines Mikro prozessors, in einen sleep-Modus oder stand-by-Modus ver setzt.

Ferner ist auch daran gedacht, einen Not-Ausschalter oder eine Start-/Stop-Taste vorzusehen, mit denen eine Beauf schlagung des Kopfes mit magnetischem Feld sofort abgebro chen werden kann und welche insbesondere geräuschlos be tätigbar sind. Über die Start-/Stop-Taste kann auch der Be triebsbeginn erfolgen.

Besonders störunanfällig und flexibel gestaltet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung, wenn als Energiequelle eine netzunabhängige Strom- und/oder Spannungsquelle, insbeson dere eine Batterie, ein Akkumulator, eine Solareinrichtung oder dergleichen vorgesehen ist. Diese kann in der Vorrich tung selbst vorgesehen sein. Oder sie ist über eine An schlußleitung als externe Einrichtung mit der eigentlichen Vorrichtung verbunden.

In der Vorrichtung kann zum Anschluß der Energieversor gungsleitung eine entsprechende Buchse ausgebildet sein. Ferner kann zum Wiederaufladen eines internen Akkumulators ebenfalls eine Buchse zum Anschluß eines Ladegerätes oder eines Netzanschlusses vorgesehen sein.

Ist an eine Versorgung mit Netzspannung gedacht, so ist es ferner von Vorteil, daß eine Abschirmeinrichtung zur Ver ringerung von Fremdfeldern, insbesondere von Netzbrummen, vorgesehen ist.

Durch eine derartige Abschirmeinrichtung wird gewährlei stet, daß tatsächlich das gewünschte und vorgegebene Feld in seinem zeitlichen Verlauf und seiner räumlichen Konfi guration ohne den Einfluß von Fremdfeldern zum Einsatz ge bracht wird.

Es kann dabei ferner daran gedacht sein, daß insbesondere bei netzunabhängigen Strom-/ oder Spannungsquellen auch ei ne Einrichtung zum Überprüfen des Energievorrats und/oder eine auch als Betriebsanzeige dienende Anzeige für den fließenden Strom mit einer entsprechenden Warnanzeige vor gesehen ist.

Als weitere Anzeige kann auch eine den normalen Betrieb der Vorrichtung anzeigende akustische Anzeige ausgebildet sein, welche einen Ton, eine Tonfolge, eine Melodie, ein Geräusch oder vorzugsweise ein Rauschen oder dergleichen erzeugt und welche durch einen Taster oder Schalter, insbesondere ge räuschlos, abgestellt werden kann. Zur Auswahl des akusti schen Anzeigesignals kann ein entsprechender, insbesondere geräuschlos betätigbarer, Wahlschalter oder Wahltaster vor gesehen sein.

Sämtliche Anzeige- und/oder Bedienungselemente können teil weise oder ganz in der Vorrichtung selbst, z. B. im Seiten bereich eines Behandlungskissens, oder in einer externen Bedieneinheit untergebracht sein.

Als optische Anzeigeelemente dienen dabei übliche LED-, LCD- und/oder Zeigerdisplays. Als akustische Anzeigemittel finden sämtliche Lautsprechereinrichtungen auf Membran- und/oder Piezobasis Anwendungen.

Die Bedien-, Steuer- und Auswahlelemente können teilweise oder ganz in der Vorrichtung selbst, z. B. im Seitenbereich eines Behandlungskissens, oder in einer externen Bedienein heit untergebracht sein.

Schalter und/oder Taster können erhaben, versenkt, bündig oder Elemente einer Folientastatur sein.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird vorzugsweise zur so fort wirksamen durchblutungsfördernden Behandlung des menschlichen Kopfes, und/oder des Gehirns, insbesondere bei Migräne, Atherosklerose, Gefäßblockade oder dergleichen an gewandt.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung eines magnetischen Feldes im Bereich des Körpers werden mit der Beaufschlagung des das Gehirn tragenden Bereichs des menschlichen Kopfes und/oder des menschlichen Gehirns oder auf Teile davon im wesentlichen zwei Effekte erzielt.

Zum einen kann durch die Beaufschlagung mit in der Pola rität nicht wechselnden Magnetfeldern, insbesondere in der oben beschriebenen gepulsten Form, der Muskeltonus, welcher direkt Einfluß nimmt auf den Gefäßdurchmesser, gesteuert werden.

Bereits eine nur geringfügige Erweiterung der Gefäße führt zu einer drastischen Verringerung des Strömungswiderstandes innerhalb der Blutgefäße, eine Tatsache, die seit langem bekannt ist und auf das Hagen-Poiseuillesches Strömungsge setz zurückgeht.

Durch die Verringerung des Strömungswiderstandes bereits bei geringfügiger Gefäßerweiterung kann somit erreicht wer den, daß die Flußgeschwindigkeit und damit die Durchblu tung, insbesondere im Bereich des Großhirns, gefördert wird, wodurch z. B. viele Schmerzzustände wie Migräne, Kopf weh oder dergleichen, linderbar sind.

Des weiteren kann auch ein bedrohlicher Zustand mit hoher Schlaganfallswahrscheinlichkeit beendet oder zumindest ab geschwächt werden.

Auf der anderen Seite hat sich gezeigt, daß durch die Be aufschlagung des Hirngewebes und insbesondere des Gewebes der das Gehirn oder den Gehirnbereich durchdringenden Blut gefäße mit magnetischen Feldern dazu führt, daß an den Ge fäßwänden adsorbierte Molekülschichten abgelöst werden kön nen. Dieser Effekt geht mit großer Wahrscheinlichkeit auf die auch bei Makromolekülen bekannte Ausrichtung innerhalb eines Magnetfeldes zurück. Durch diese Art Polarisieref fekt, wird erreicht, daß sich die adsorbierten Molekül schichten zumindest zum Teil von den Gefäßwänden ablösen. Dadurch wird das Blutvolumen, welches bewegt werden kann, in den Gefäßen erhöht, und der effektive Durchmesser der Gefäße wird durch die Ablösung der anhaftenden Wandschicht ebenfalls erweitert.

Es ist grade die Kombination dieser beiden Effekte der di rekten Gefäßerweiterung und der indirekten Gefäßerweiterung bzw. Blutvolumensteigerung durch Ablösung der Adsorbtions schicht, welche den positiven Einfluß auf die Durchblutung, nämlich ihre Steigerung bewirken.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung auf der Grundlage bevorzugter Ausführungsbeispie le näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm, in welchem der Aufbau und die Anordnung der erfindungsge mäßen Vorrichtung zur Erzeugung eines magneti schen Feldes im Bereich eines Körpers darge stellt ist.

Fig. 2a und 2b zeigen ein Ausführungsbeispiel der erfindungs gemäßen Vorrichtung in schematischer und teil weise geschnittener Draufsicht und Seitenansicht

Fig. 3a bis 3c zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel der er findungsgemäßen Vorrichtung in schematischer und teilweise geschnittener Draufsicht, Seitenansicht sowie in perspektivischer Ansicht.

In Fig. 1 ist in einem schematischen Blockdiagramm der prinzipielle Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 dargestellt.

Die Vorrichtung 1 weist eine Generatoreinrichtung 2 zur Er zeugung des magnetischen Feldes auf. Über Steuer- und Ver sorgungsleitungen 12 sind drei verschiedenartige Sendeein richtungen 3, 3a und 3b zur Abgabe des magnetischen Feldes angeschlossen. Die Sendeeinrichtungen 3, 3a und 3d sind im Nahbereich des Kopfes 4 einer Person angeordnet und zwar in der Nähe des das Gehirn 10 tragenden Bereiches 11 des Kop fes 4.

Die Steuer- und Versorgungsleitungen 12 der Sendeeinrich tungen 3, 3a und 3d sind jeweils mit einer Abschirmung 13 versehen, um den Einfluß von Fremdfeldern so gering wie möglich zu halten. Die Generatoreinrichtung 2 wird über eine Steuereinrichtung 5, welche eine Mikroprozessorein richtung 7 und eine Speichereinrichtung 6 aufweist ge steuert. Zur Kommunikation des Benutzers mit der Vorrich tung ist eine Ein-/Ausgabeeinrichtung 8 vorgesehen, welche über eine Leitung mit der Steuereinrichtung verbunden ist.

Die Generatoreinrichtung 2, die Steuereinrichtung 5 und die Ein-/Ausgabeeinrichtung 8 sind in diesem Ausführungsbei spiel innerhalb eines auf Masse gelegten Gehäuses 15 ange ordnet.

In den Fig. 2a und 2b ist ein Ausführungsbeispiel der er findungsgemäßen Vorrichtung in schematischer und teilweise geschnittener Draufsicht und Seitenansicht gezeigt.

Die Vorrichtung 1 ist hier innerhalb eines Gehäuses 15, welches als Umhüllung 9 in Form eines Latex- oder Schaum stoffkissens ausgebildet ist, angeordnet.

In der Seitenansicht der Fig. 2b sind zwei Ausnehmungen 21 und 22 erkennbar, welche dazu dienen, den Kopf 4 in ver schiedenen Liegepositionen einer Person aufzunehmen, sei es eine Seitenlage oder eine Rückenlage. Die Sendeeinrichtung 3 ist in Form einer Luftspule ausgebildet und folgt den er gonomischen Anpassungen gemäß den Ausnehmungen 21 und 22 der Umhüllung 9.

Die Fig. 3a, 3b und 3c zeigen ein weiteres Ausführungs beispiel für die erfindungsgemäße Vorrichtung in schemati scher und teilweise geschnittener Draufsicht und Seitenan sicht bzw. in einer perspektivischen Draufsicht.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3a bis 3c ist in Form eines Behandlungskissens 30 ausgebildet. Derartige Behand lungskissen 30 können eine ergonomische Kissenform aufwei sen, oder sie können als Reisekissen mit einer Kissenfläche von 300 × 400 mm² oder als klinisches Flachkissen mit einer Kissenfläche von 500 × 333 mm² ausgebildet sein.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3a bis 3c sind sämtliche Bedien- und Anzeigeelemente in einem Seitenbe reich des Kissens integriert. Es ist hier ein Ein-/Aus schalter 31 oder -Taster für die Inbetriebnahme bzw. für den Betriebsabbruch vorgesehen. Über die Betriebsanzeige 32 wird dem Benutzer mitgeteilt, daß das Behandlungskissen 30 vorschriftsmäßig in Betrieb ist und mittels einer im Kissen oder im Gehäuse integrierten oder außerhalb daran vorbei laufenden Spule 35 ein nach oben gerichtetes Magnetfeld 36 erzeugt. Dieses Magnetfeld 36 kann über einen Wahlschalter 33 in zwei festgelegten Intensitäten erzeugt werden. Der Betrieb des Behandlungskissens 30 erfolgt über im Gehäuse oder im Kissen integrierte, vorzugsweise wiederaufladbare, Batterien oder aber über eine extern vorhandene Spannungs versorgung; welche über einen Anschluß 34 an das Kissen 30 angeschlossen wird.

Claims

1. Vorrichtung zur Erzeugung eines magnetischen Feldes im Bereich eines Körpers, insbesondere eines menschlichen Körpers,
mit mindestens einer Generatoreinrichtung (2) zum Er zeugen des magnetischen Feldes (B)
mit mindestens einer Sendeeinrichtung (3), die zumin dest mit der Generatoreinrichtung (2) verbunden ist, zur Abgabe des magnetischen Feldes (B) und
mit einer Steuereinrichtung (5), die zumindest mit der Generatoreinrichtung (2) verbunden ist, zur Steuerung der Erzeugung und/oder der Abgabe des magnetischen Feldes (B),
dadurch gekennzeichnet daß die Sendeeinrichtung (3) in der Nähe des Kopfes (4) anordenbar ist,
daß die Sendeeinrichtung (3) zur Abgabe eines magne tischen Feldes (B) mit konstanter Polarität ausgebildet ist,
daß durch die Sendeeinrichtung (3) das magnetische Feld (B) im wesentlichen auf den Nahbereich des Kopfes (4) konzentrierbar ist, und daß durch die Steuereinrichtung (5) die Feldparameter des erzeugten magnetischen Feldes (B) in Abhängigkeit einer jeweils erwünschten Durchblutung des das Gehirn (10) tragenden Bereichs (11) und/oder des Gehirns (10) den für diese Durchblutung jeweils charakteristischen Parametern anpaßbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Sendeeinrichtung (3) das magnetische Feld (B) auf den das Gehirn (10) tragenden Bereich (11) und/oder des Gehirns (10) oder auf Teile davon konzentrierbar ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung (5) zur Abgabe eines in den das Gehirn (10) tragenden Bereich (11) oder im Gehirn (10) im wesentlichen homogenen magnetischen Feld (B) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Sendeeinrichtung (3) das magnetische Feld (B) auf einen Deckschichtbereich und/oder auf einen Tiefenbereich des das Gehirn (10) tragenden Bereichs (11) und/oder des Gehirns (10) konzentrierbar und/oder auf einen Fleckenbereich davon fokussierbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung (3) vom Kopf (4) beabstandet und/oder im wesentlichen elektrisch isoliert angeord net ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung (3) mindestens eine Magnet einrichtung zur Abgabe eines magnetischen Feldes (B) aufweist, insbesondere im Bereich kleiner 20 µT.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Sendereinrichtung (3) ein magnetisches Feld( (B) erzeugbar ist, dessen magnetischer Flußdichte wahlweise bei etwa 5 µT oder 10 µT liegt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß daß eine Mehrzahl von Magneteinrichtungen vorge sehen ist, deren geometrische Abmessungen und/oder Anordnung in bezug aufeinander so wählbar ist, daß das magnetische Feld (B) in vorgebbarer Art und Weise auf den das Gehirn (10) tragenden Bereich (11) und/oder das Gehirn (10) konzentrierbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Magneteinrichtung jeweils einen Permanent magneten und/oder einen mit elektrischem Strom beauf schlagbaren elektrischen Leiter, insbesondere eine Spule, eine Leitungsanordnung oder dergleichen auf weist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der mit elektrischem Strom beaufschlagbare elek trische Leiter jeweils eine das magnetische Feld (B) verstärkende Einrichtung, insbesondere in Form eines Ferritkerns oder dergleichen, aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß durch die Steuereinrichtung (5) der Verlauf des magnetischen Feldes (B), insbesondere dessen Beginn und Ende und/oder der zeitliche Verlauf der Amplitude, steuerbar ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (5) eine Mikroprozessorein richtung (7) aufweist.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (5) eine Speichereinrichtung (6) zur Speicherung von Daten aufweist, welche den zeitlichen Verlauf des zu generierenden und abzugeben den magnetischen Feldes (B) und/oder die Steuerung der Sendeeinrichtung (3) sowie die zu erzeugende Feldver teilung betreffen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung (6) als RAM, ROM, PROM, EPROM, EEPROM, CD-ROM, Chipkarte oder dergleichen aus gebildet ist.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Generatoreinrichtung (2) zum Erzeugen eines statischen und/oder zeitlich veränderlichen magneti schen Felds (B) ausgebildet ist.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Generatoreinrichtung (2) zum Erzeugen eines zeitlich periodischen magnetischen Feldes (B), insbe sondere im Bereich unter 10 Hz und insbesondere ab schnittsweise in Form eines Sinus, eines Rechtecks, eines Dreiecks, eines Sägezahns oder dergleichen, aus gebildet ist.

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Generatoreinrichtung (2) zum Erzeugen eines zeitlich periodischen magnetischen Feldes (B) ausge bildet ist, welches eine Frequenz von 5 Hz bei einer maximalen Toleranz von 10% aufweist.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Generatoreinrichtung (2) zum Generieren eines gepulsten magnetischen Feldes (B) ausgebildet ist und daß die einzelnen Pulse des erzeugten magnetischen Feldes (B) näherungsweise einen rechteckförmigen Ver lauf aufweisen.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulse des erzeugten magnetischen Feldes (B) jeweils etwa eine halbe Periodendauer in bezug auf die Frequenz des gepulsten magnetischen Feldes (B) aufwei sen.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Generatoreinrichtung (2) zum höherfrequent getakteten Generieren der Pulse des magnetischen Feldes (B), insbesondere mit einem Tastverhältnis von 1 : 1 bei vorzugsweise etwa 35 kHz, ausgebildet ist.

21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Generatoreinrichtung (2) umschaltbar zum Gene rieren eines magnetischen Feldes (B) mit Frequenzen in einem Frequenzbereich bei 5 Hz und in einem Frequenz bereich bei 10 Hz ausgebildet ist.

22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Generatoreinrichtung (2) zum Generieren eines magnetischen Feldes (B) auf der Grundlage von in der Mikroprozessoreinrichtung (7) und/oder der Steuerein richtung (5) gespeicherten Parametern, insbesondere auf der Grundlage eines in der Speichereinrichtung (6) gespeicherten Programms in der Art eines freiprogram mierbaren Funktionsgenerators, ausgebildet ist.

23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (5) eine externe Ein-/Aus gabeeinrichtung (8), insbesondere in Form einer Tasta tur oder eines Datenterminals, zur externen Steuerung- und/oder zur Ein-/Ausgabe feldbestimmender Parameter aufweist.

24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung (3) als Luftspule ausgebildet ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet daß die Luftspule zwischen 20 bis 100 Windungen auf weist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule etwa 100 Windungen aufweist und aus einem lackierten Leiterdraht mit einem Durchmesser von etwa 0,5 mm gebildet ist.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 und 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftspule eine Fläche von 0,03 m² bis 0,2 m² umschließt.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftspule mechanisch flexibel ausgebildet ist.

29. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sendeeinrichtung (3) in einem Kissen (9), ei ner Manschette, einem Tuch, einer Decke oder derglei chen integriert angeordnet ist und
daß das Kissen (9) oder dergleichen ergonomisch zur Aufnahme eines Kopfes (4) einer Person in Seiten- und/oder Rückenlage ausgebildet ist.

30. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Steuereinrichtung (5) die Zeitdauer der Erzeugung und Abgabe des magnetischen Feldes (B), ins besondere im Bereich bis zu 30 Minuten, einstellbar ist.

31. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Steuereinrichtung (5) ein Betrieb der Vorrichtung und die Erzeugung und Abgabe eines magne tischen Feldes (B) nach spätestens 30 Minuten ab schaltbar ist.

32. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Energiequelle eine netzunabhängige Strom- und/oder Spannungsquelle, insbesondere eine Batterie, ein Akkumulator, eine Solareinrichtung oder dergleichen, vorgesehen ist.

33. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abschirmeinrichtung (13) zur Verringerung von Fremdfeldern, insbesondere von Netzbrummen, vorgesehen ist.

34. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine optische und/oder eine akustische Anzeigeein richtung vorgesehen sind, durch welche der ordnungsge mäße Betrieb der Vorrichtung anzeigbar ist, wobei die akustische Anzeige separat abschaltbar ausgebildet ist.

35. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 34 zur sofort wirksamen durchblutungsfördernden Behandlung des menschlichen Kopfes und/oder des Gehirns (10), insbesondere bei Migräne, Atheriosklerose, Gefäß blockade und dergleichen.