DE202016009197U1

DE202016009197U1 - Vorrichtung zur Behandlung eines menschlichen Körpers

Info

Publication number: DE202016009197U1
Application number: DE202016009197.3U
Authority: DE
Original assignee: BTL Medical Solutions AS
Current assignee: BTL Medical Solutions AS
Priority date: 2015-07-01
Filing date: 2016-06-30
Publication date: 2023-11-24
Anticipated expiration: 2026-07-01
Also published as: PL3698847T3; PT3698847T; HRP20220076T1; EP3698847A1; EP3988166A1; EP3316962A1; EP3988166C0; HUE057641T2; ES3028357T3; DK3698847T3; WO2017002065A1; DE202016008810U1; EP3978070C0; EP3316962B1; DE202016009130U1; PL3978070T3; ES2906959T3; EP4574201A2; EP3978070B1; US20170001030A1

Abstract

Vorrichtung zur Behandlung eines menschlichen Körpers unter Verwendung eines zeitlich veränderlichen Magnetfeldes und eines Radiofrequenzfeldes, wobei die Vorrichtung umfasst:
- mindestens eine erste Schaltvorrichtung (11),
- mindestens einen ersten Kondensator (13),
- mindestens einen ersten Magnetfeldgenerator (12), und
- mindestens eine erste Hochfrequenzelektrode,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Schaltvorrichtung (11) so konfiguriert ist, dass sie den ersten Kondensator (13) entlädt, um einen elektrischen Stromfluss zu dem ersten Magnetfeldgenerator (12) bereitzustellen, und
der erste Magnetfeldgenerator (12) so konfiguriert ist, dass er Impulse eines zeitlich veränderlichen Magnetfelds erzeugt;
wobei das zeitlich veränderliche Magnetfeld, wie es von dem mindestens einen ersten Magnetfeldgenerator (12) erzeugt wird, dazu geeignet ist, eine Stimulation des menschlichen Körpers zu bewirken;
wobei die mindestens eine erste Radiofrequenzelektrode dazu ausgebildet ist, ein Radiofrequenzfeld zu erzeugen, um ein Gewebe des menschlichen Körpers zu erwärmen.

Description

Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Apparate und Verfahren zur Behandlung eines Patienten durch ein Magnetfeld. Die Anwendung des Magnetfelds erfolgt durch eine Vielzahl von Magnetfeldgeneratoren.
Hintergrund der Erfindung
Die Magnet-Therapie verwendete ursprünglich Dauermagnete mit einem stationären Magnetfeld. Natürliche Magnete wurden speziell auf Akupunkturpunkte oder auf die Schmerzstelle aufgebracht. Anschließend wurden natürliche Magnete durch synthetische Magnete und Elektromagnete mit stationärem Magnetfeld mit höherer Induktion als Dauermagnete ersetzt. In den letzten Jahrzehnten haben therapeutische Verfahren hauptsächlich ein pulsierendes Magnetfeld verwendet.
Für medizinische Behandlungen und/oder ästhetische Behandlungen wurden Vorrichtungen und Verfahren eingesetzt, die magnetische Impulse erzeugen. Ein zeitlich veränderliches Magnetfeld induziert elektrische Ströme im Körper des Patienten, die eine ähnliche Wirkung wie eine elektrotherapeutische Behandlung haben können. Die induzierten elektrischen Ströme können eine aktive Reaktion durch ausreichende Intensität, Impulsdauer und/oder Wiederholungsrate hervorrufen. Der Vorteil der Verfahren, die ein Magnetfeld im Vergleich zu elektrotherapeutischen Verfahren verwenden, besteht darin, dass eine veränderte Magnetfeldtherapie keinen Kontakt mit dem Patienten erfordert und durch Kleidung hindurch durchgeführt werden kann. Bei Magnetfeldbehandlungen geht das stimulierende Signal nicht durch die Haut. Stattdessen werden die elektrischen Strömungen direkt im stimulierten Gewebe induziert. Dies erhöht den Stimulationsfokus und eliminiert unerwünschte Nebenwirkungen der Therapie (z.B. Hautreizungen). Mit einer ausreichend großen magnetischen Flussdichte und/oder Wiederholungsrate ist es möglich, verschiedene Gewebe zu stimulieren, ohne invasive Verfahren zu benötigen.
Die derzeit verwendeten Magnetstimulationsvorrichtungen bestehen überwiegend aus einem Magnetfeldgenerator, einem Kondensator, der parallel zu einer Energiequelle geschaltet ist und einer Schaltvorrichtung, die in Serie zur Energiequelle geschaltet ist. Eine solche Topologie erfordert außerdem eine Snubber-Vorrichtung, wie eine Dioden- oder RC-Snubber-Schaltung, um die Energiequelle während der umgekehrten Resonanzpolarität zu schützen. Der Einsatz einer Snubber-Vorrichtung verursacht hohe Energieverluste. Die Magnetstimulationsvorrichtung verbraucht bei der Erzeugung des zeitlich veränderlichen Magnetfelds aufgrund der geringen Effizienz, die mit den erheblichen Stromverlusten zusammenhängen, viel Energie. Daher erzeugen diese Vorrichtungen magnetische Impulse ineffektiv.
Darüber besteht eine Notwendigkeit, verschiedene Bereiche durch Magnetfelder zu behandeln, um eine effizientere und schnellere Behandlung großer Bereiche zu ermöglichen. Die großen Bereiche können mindestens eine Muskelgruppe oder eine Region sein, die anfällig für Cellulite ist.
Ein weiterer Nachteil der derzeit verwendeten Vorrichtungen, die einen Magnetfeldgenerator verwenden, ist die Form des Magnetfelds. Die Form des Magnetfelds hängt von der Form der Magnetfeldgeneratoren ab. Das Magnetfeld sollte während der Behandlung nicht selektiv fokussiert sein. Die einstellbaren Parameter sind magnetische Flussdichte, Wiederholungsrate und/oder Zeitdauer der Behandlung.
Ein weiterer Nachteil der derzeit verwendeten Magnetfeldgeneratoren ist die langsame Behandlung bei großen und/oder mehreren behandelten Bereichen. Der Applikator muss manuell von einer Position in eine andere Position verschoben werden, um die großen und/oder mehrere der behandelten Bereiche zu stimulieren, und die Behandlung des gesamten Bereichs dauert lange. Außerdem ist die Behandlung nicht homogen, da das Magnetfeld nicht den gesamten großen Zielbereich gleichzeitig stimuliert.
Darüber hinaus haben Magnetstimulationsvorrichtungen, die eine Vielzahl von Magnetfeldgeneratoren verwenden, aufgrund der seriellen Anbindung der Schaltvorrichtung und der Magnetfeldgeneratoren nur eine begrenzte Wirkung, so dass eine Snubber-Vorrichtung erforderlich ist, was zu hohen Energieverlusten führt.
Die derzeit verwendeten Vorrichtungen und Verfahren zum Betrieb einer Magnetstimulationsvorrichtung beschränken sich streng auf die Erzeugung eines zeitlich veränderlichen Magnetfeldes. Alle kombinierten Verfahren werden von zwei getrennten Vorrichtungen angewendet, die zwei verschiedene Arten der Behandlung erzeugen. Es besteht Bedarf an einem Gerät für kombinierte Behandlungen, z.B. berührungslose Behandlung durch elektromagnetische Felder, wie konventionelle Behandlung und Behandlung durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld.
Zurzeit erfolgt die Stimulation zur Behandlung und Verbesserung des Wohlbefindens und/oder des Erscheinungsbildes des Patienten durch Magnetbehandlungsverfahren mit niedrigen Wiederholungsraten oder Gleichstromverfahren. Für intensivere Behandlungen ist der Betrieb einer Magnetstimulationsvorrichtung durch die Werkseinstellungen und/oder die schlimmsten potenziellen Fälle begrenzt, die durch die Abhängigkeit der maximalen Werte der magnetischen Flussdichte und der Wiederholungsraten vorgegeben sind. Die Behandlung wird durch die voreingestellten Betriebsparameter begrenzt.
Nach dem Stand der Technik ist die Stimulation durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld durch Schlüsselparameter wie Wiederholungsrate, magnetische Flussdichte und/oder Behandlungsdauer begrenzt. Der Applikator kann eine vorher festgelegte Temperatur überschreiten, was einen Wärmeschaden beim Patienten verursachen kann, wenn die Behandlung der biologischen Struktur eine hohe magnetische Flussdichte erfordert. Wenn die Magnetstimulationsvorrichtung mehr Wärme erzeugt, als das Kühlsystem ableiten kann, wird das Gerät aufgrund der Rückmeldung eines Temperatursensors im Applikator abgeschaltet.
Bei handelsüblichen Magnetstimulationsvorrichtungen kann der Grenzwert vom Bediener festgelegt werden. Das Kontrollsystem kann die Magnetstimulationsvorrichtung jedoch derart betreiben, dass es die vorher festgelegte magnetische Flussdichte erreicht, die vom Hersteller während der am stärksten diskriminierenden Stimulation empirisch bestimmt wird, z. B. bei der höchsten Wiederholungsrate. Daher ist die Stimulation im Bereich der magnetischen Flussdichte begrenzt und/oder die Tiefe des stimulierten Zielgewebes ist begrenzt. Ferner ist die Stimulation auch durch die Wiederholungsrate und/oder die Behandlungsdauer begrenzt.
Darüber hinaus kann keine im Handel erhältliche Magnetstimulationsvorrichtung die Stimulationsenergie überwachen und den Patienten und/oder die Magnetstimulationsvorrichtung vor einem unbeabsichtigten Ereignis schützen, indem der Stromwert des Betriebsparameters überwacht wird. Daher kann ein unbeabsichtigtes Ereignis eine Wärmeschädigung des Patienten und/oder der Magnetstimulationsvorrichtung verursachen, ohne das die Behandlung beendet wird.
Unbeabsichtigte Ereignisse können dazu führen, dass der Betriebsparameter abfällt, so dass die Effizienz der Magnetstimulationsvorrichtung sinkt, wenn ein unbeabsichtigtes Ereignis eintritt. Der Energieverbrauch kann während der unveränderten Behandlungsparameter ansteigen, wodurch der Patient und/oder die Magnetstimulationsvorrichtung gefährdet werden.
Die Magnet-Therapie nutzt den Einfluss des Magnetflusses auf das biologische Gewebe. Durch Spannungsänderung wird im Gewebe ein elektrischer Strom erzeugt, was zu einer Polarisierung der Zellmembran führt. Ein grundlegendes Phänomen des elektrischen Stroms in biologischem Gewebe ist die Übertragung von neuraler Erregung oder Muskelkontraktion. Die Intensität des Effekts hängt von der magnetischen Flussdichte, der Wiederholungsrate der Impulse, der Impulsdauer oder der Hüllkurve des Stimulationssignals ab.
Wasser und biologische Moleküle sind diamagnetische Stoffe. Das Magnetfeld wird nicht von diamagnetischen Substanzen beeinflusst. Daher tritt beim Passieren der biologischen Struktur oder des Gewebes kein Verlust an Intensität oder magnetischer Flussdichte auf. Daher können die tiefen biologischen Strukturen auch durch das zeitlich veränderliches Magnetfeld angeregt werden. Eines der zeitlich veränderlichen Magnetfelder ist das sogenannte gepulste elektromagnetische Feld (PEMF). Das PEMF wird durch die Wiederholungsrate und sogar durch die magnetische Flussdichte begrenzt. Die PEMF-Wiederholungsraten liegen im Bereich von 5 bis 100 Hz und die magnetische Flussdichte liegt bei bis zu 600 Gauss (entsprechend 60 mT) auf der Basis von Physikalische Medizin. [HEISEL, Jürgen. Physikalische Medizin. Stuttgart: Georg Thieme Verlag KG, 2005. ISBN 3-13-139881-7. S. 159], Eine weitere Quelle verweist auf die höchste magnetische Flussdichte von 6 mT. [BRONZINO, Joseph, D. The Biomedical Engineering Handbook, Band I. Vereinigte Staaten von Amerika: CRC Press LLC, 2000. Zweite Ausgabe. ISBN 0-8493-0461-X. S. 91-1-91-8].
Bestehende Magnettherapieverfahren sind in der Regel durch die Schlüsselparameter der Wiederholungsrate und/oder der magnetischen Flussdichte begrenzt. Diese Verfahren können hohe Werte der magnetischen Flussdichte bei niedriger Wiederholungsrate oder umgekehrt verwenden. Diese Kombinationen begrenzen die Wirksamkeit der Muskeltherapie bei höheren Wiederholungsraten über 50 Hz. Daher ist die Stimulation von tiefen Strukturen oder Stimulation mittels hoher Wiederholungsraten oder die Kombination von beidem begrenzt. Bestehende Konstruktionen stellen keine Vorrichtung und/oder Verfahren zur Stimulation der biologischen Struktur bei einer Wiederholungsrate von über 50 Hz und einer magnetischen Flussdichte bereit, die ausreicht, um zumindest eine teilweise Muskelkontraktion wiederholt herbeizuführen. Außerdem geben die vorhandenen Verfahren keine Zeitdauer der Therapie preis.
Bestehende Verfahren sind auch nicht in der Lage, die Reizung biologischer Strukturen durch ein gepulstes Magnetfeld bei Wiederholungsraten zu ermöglichen, die die Frequenzauflösung der biologischen Struktur überschreiten. Einige Systeme erfordern auch einen physischen Kontakt mit dem Patienten, da das Magnetfeld schwach ist oder das Stimulationssignal ohne elektrischen Kontakt nicht übertragen werden kann. Im Allgemeinen sind diese bekannten Verfahren auf Wiederholungsraten über 50 Hz beschränkt, um eine Stimulation der biologischen Struktur zu ermöglichen. Darüber hinaus werden Wiederholungsraten über 100 Hz nicht verwendet. Die therapeutischen Verfahren mit höheren Wiederholungsraten über 100 Hz werden nur durch elektrotherapeutische Verfahren bereitgestellt.
Bestehende Verfahren sind auch nicht in der Lage, eine nicht-invasive Stimulation der neuralen Strukturen durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld bei Wiederholungsraten bereitzustellen, die die Frequenzauflösung der neuralen Struktur übersteigen. Einige Systeme erfordern auch einen physischen Kontakt mit dem Patienten, da das Magnetfeld schwach ist oder die Stimulation nicht ohne elektrischen Kontakt übertragen werden kann. Im Allgemeinen sind diese bekannten Verfahren auf Wiederholungsraten von 120 Hz beschränkt, um eine Reizung der neuralen Struktur zu ermöglichen.
Zurzeit können Muskelkontraktion oder neuraldie Stimulation neuraler Strukturen zur Diagnose oder Prognose oder zur Verbesserung des Wohlbefindens der Patienten, wie Stärkung, Training, Myorelaxation oder analgetische Wirkung bei höheren Wiederholungsraten über 50 Hz und bei ausreichender Reizintensität nur durch Gleichstromtherapie erreicht werden. Gleichstromverfahren erfordern jedoch den Kontakt mit dem Patienten und können sogar invasiv sein. Diese Verfahren können zu Hautreizung, schmerzhafter Anwendung insbesondere wegen des Hochintensitätsreizes, Unbehagen während der Behandlung, Mangel an tiefen Gewebereizungen durch nicht-invasive Verfahren und einer mangelnde Übereinstimmung des Patienten mit einer verschriebenen Therapie aufgrund dieser Faktoren führen.
Die ästhetische Medizin umfasst alle Behandlungen, die zu einer Verbesserung des optischen Erscheinungsbilds und der Zufriedenheit des Patienten führen. Patienten wollen nicht nur gesund sein, sondern auch alle Unvollkommenheiten, einschließlich Körperform und Auswirkungen der natürlichen Alterung, minimieren. Tatsächlich fordern die Patienten schnelle, nicht-invasive Verfahren, die zufriedenstellende Ergebnisse mit minimalen Risiken liefern.
Die am häufigsten verwendeten Verfahren zur nicht-invasiven Ästhetik basieren auf der Anwendung mechanischer Wellen, z. B. Ultraschall- oder Schockwellentherapie; oder elektromagnetischen Wellen, z. B. Hochfrequenz-Behandlung oder Lichtbehandlung, wie intensive gepulste Licht- oder Laserbehandlung. Die Wirkung mechanischer Wellen auf das Gewebe beruht vor allem auf Kavitation, Vibration und/oder Wärme induzierenden Effekten. Die Wirkung von Anwendungen mittels elektromagnetischer Wellen basiert insbesondere auf der Wärmeerzeugung in der biologischen Struktur.
Das Hautgewebe besteht aus drei Grundelementen: Epidermis, Dermis und Hypodermis oder sogenannte Subcutis. Die äußere und auch die dünnste Hautschicht ist die Epidermis. Die Dermis besteht aus Kollagen, elastischem Gewebe und netzartigen Fasern. Die Hypodermis ist die unterste Hautschicht und enthält Haarfollikelwurzeln, Lymphgefäße, Kollagengewebe, Nerven und auch Fett, das ein subkutanes, weißes Fettgewebe (SWAT) bildet. Die Fettzellen bilden Knoten, die durch Bindegewebe und faserige Septen (Retinaculum cutis) begrenzt werden.
Ein weiterer Teil des Fettgewebes, das sogenannte viszerale Fett, befindet sich in der Peritonealhöhle und bildet viszerales weißes Fettgewebe (VWAT), das sich zwischen dem parietalem Peritoneum und dem viszeralem Peritoneum, nahe unter den Muskelfasern, die an die Hypodermis-Schicht grenzen, befindet.
PEMF kann zur Verbesserung der konventionellen nicht-invasiven Anwendungen der ästhetischen Medizin, z. B. der Hochfrequenzbehandlung, der Diathermiebehandlung, der Ultraschallbehandlung usw., eingesetzt werden. Die verbesserten optischen Ergebnisse werden, wie in der Patentanmeldung US2015025299 beschrieben ist, in Kombination mit diesen Verfahren erzielt. Die magnetische Flussdichte des dort beschriebenen Magnetfeldes beträgt 20 Gauss und die Wiederholungsrate variiert zwischen 16 und 25 Hz.
US2015157873 beschreibt einen Applikator, der eine Stimulationsspule für die Übertragung eines Magnetfeldes auf den Patienten enthält, um die Muskelkontraktion zum Zwecke des Fettabbaus zu induzieren. Die magnetische Flussdichte liegt im Bereich von 0,01 bis 0,1 T in einem Abstand von 5 cm von der Spulenoberfläche, die dort beschriebene Wiederholungsrate variiert zwischen 10 und 30 Hz und die Impulsdauer beträgt 100 bis 300 µs. Die vorgeschlagene Stimulation durch eine magnetische Flussdichte von 0,1 T ist jedoch nur auf die Stimulation oberflächlicher Muskulatur beschränkt. Zusätzlich kann diese Stimulation zeitaufwendig sein und liefert nur begrenzte Ergebnisse. Die magnetische Flussdichte von 0,1 T reicht nicht aus, um die oberflächlichen Muskeln intensiv oder die tiefen biologischen Strukturen zu stimulieren, da die magnetische Flussdichte niedrig ist. Die magnetische Flussdichte kann eine begrenzte Anzahl von Muskelfasern stimulieren. Daher ist die Muskelkontraktion schwach und das Verfahren reicht nicht aus, um eine zufriedenstellende Verbesserung des optischen Erscheinungsbildes zu erreichen. Um überhaupt Ergebnisse zu erzielen, hält die Behandlungsdauer einen langen Zeitraum an. Dementsprechend können Patienten mit einem hohen BMI mit bestehenden Verfahren nicht gut behandelt werden.
Die derzeitigen ästhetischen Ansätze schlagen kein Verfahren vor, die für eine optische Verbesserung durch Kontakt und/oder kontaktlose Anwendung ausreicht. Die oben beschriebenen Verfahren sind in den Schlüsselparametern wie Wiederholungsrate und/oder magnetische Flussdichte begrenzt. Alle bekannten Verfahren verwenden niedrige Werte der magnetischen Flussdichte und/oder niedrige Wiederholungsraten, die eine zufriedenstellende Verbesserung des Erscheinungsbildes nicht ermöglichen. Daher sind neue Verfahren erforderlich, um das Erscheinungsbild des Patienten zu verbessern.
Die gegenwärtigen ästhetischen Ansätze bieten keine Behandlung, bei der die Wirkung eines zeitlich veränderlichen Magnetfeldes und herkömmliche Behandlung, z.B. die Behandlung durch elektromagnetische Felder wie die Hochfrequenz-Behandlung, kombiniert werden. Die derzeit verwendete Hochfrequenzbehandlung weist viele Nebenwirkungen, wie eine nicht homogene thermische Temperatur, unzureichender Blut- und/oder Lymphabfluss während und/oder nach der Behandlung, auf. Zusätzlich können nach der Behandlung mehrere Nebenwirkungen wie Panniculitis auftreten.
Zusammenfassung der Erfindung
Zur Behandlung verschiedener Erkrankungen und Verletzungen von Muskeln, Nerven und Bindegewebe kann ein zeitlich veränderliches Magnetfeld verwendet werden. Es kann auch in der Physiotherapie, ästhetischen Therapie, Urologie, Urogynäkologie, Psychiatrie, Neurologie und Neurophysiologie sowohl für Therapie als auch für Diagnose/Prognose verwendet werden.
Ein Gerät zur Erzeugung eines zeitlich veränderlichen Magnetfeldes kann eine Energiequelle, einen Energiespeicher, einen Schaltkreis, eine Spule und möglicherweise einen Kern umfassen. Die Energiespeicher sammelt zig Joule an Energie und die magnetische Flussdichte, die durch die Spule induziert wird, liegt im Bereich von Zehnteln eines Tesla bis etwa einem Tesla.
Bestehende Geräte haben einen geringen Wirkungsgrad und sie verbrauchen Energie, was ihre Verwendung einschränkt. Wirbelströme, die innerhalb der Spule erzeugt werden, schaffen technische Herausforderungen. Bestehende Vorrichtungen enthalten Spulen, die aus Metallstreifen, elektrischen Drähten oder Hohlleitern bestehen. Da die Therapie große Ströme erfordert, werden signifikante Verluste durch induzierte Wirbelströme innerhalb der Spule verursacht. Wirbelströme führen zur Erzeugung von unerwünschter Wärme und deshalb muss die Spule ausreichend gekühlt werden. Außerdem muss die Energiequelle während der umgekehrten Resonanzpolarität geschützt werden. Dazu müssen Schutzschaltungen verwendet werden, die erhebliche Energiemengen verbrauchen.
Aufgrund der geringen Effizienz können vorhandene Vorrichtungen keine Wiederholungsraten von Magnetimpulsen über 100 Hertz erreichen, wie dies zur Erzeugung einer magnetischen Flussdichte erforderlich ist, die für die Wirkung auf Neuronen, Muskelfasern und/oder endokrine Zellen ausreicht (z. B. zumindest partielle Muskelkontraktion). Bei der Verwendung vorhandener Vorrichtungen sind Unterbrechungen während der Therapie oder zwischen den Therapien häufig notwendig, um eine Überhitzung des Geräts zu vermeiden.
Die im Folgenden beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen erzeugen ein zeitlich veränderliches Magnetfeld für die Patientenbehandlung, das den Energieverbrauch optimiert, die Wirksamkeit der Behandlungen erhöht und eine neue Behandlung bietet. Die magnetischen Impulse können in monophasigen, biphasigen oder polyphasigen Systemen erzeugt werden. In einem ersten Aspekt hat das Gerät eine oder mehrere Spulen; einen Schalter; einen Energiespeicher und einen Anschluss an eine Energiequelle. Die Spule kann aus isolierten Drähten mit einem Durchmesser von weniger als 3 mm, vorzugsweise von weniger als 0,5 mm und am bevorzugtesten von weniger als 0,05 mm, hergestellt sein. Ein kleinerer Durchmesser und eine individuelle Isolierung der Drähte reduzieren die Selbstheizung der Spule erheblich und erhöhen damit die Effizienz der Magnetstimulationsvorrichtung. Die Spule kann flexibel in einem Gehäuse befestigt werden. Das Gehäuse kann ein oder mehrere Gebläse umfassen, um eine Kühlung der Spule zu gewährleisten.
Der Raum zwischen den isolierten Drähten kann mit einem festen Material gefüllt werden, um das durch Vibrationen verursachte Geräusch zu verringern. Die Spule ist mit einem Energiespeicher verbunden, die als Speicher für Energie dient.
Der Schalter kann jede Art von Schalter, wie z. B. eine Diode, MOSFET, JFET, IGBT, BJT, Thyristor oder eine Kombination von ihnen sein. Der Schalter kann zur Spule und zum Energiespeicher parallel geschaltet sein, um die Umkehrpolarität der Hochspannung an den Anschlüssen der Energiequelle in der zweiten Hälfte des Resonanzeffektes zu vermeiden. Daher sind keine zusätzlichen Schutzstromkreise erforderlich, um die Energiequelle vor der negativen Spannung zu schützen. Stromverluste, die mit solchen Schutzkreisen verbunden sind, werden vermieden. Der Energieverbrauch wird reduziert. Der Spannungsabfall im Energiespeicher zwischen dem ersten und zweiten Schwingungsmaximum während der Resonanz wird ebenfalls reduziert. Durch den niedrigeren Spannungsabfall können für die Behandlung des Patienten höhere Wiederholungsraten von Magnetimpulsen und eine höhere magnetische Flussdichte realisiert werden.
Die Spule der Magnetstimulationsvorrichtung kann flexibel an das Gehäuse des Geräts angeschlossen sein. Das oder die Gebläse können derart angeordnet sein, dass sie auf beide Seiten der Spule Luft blasen. Optional kann die Spule eine Flachspule sein.
Als „kontinuierliche Therapie“ und „kontinuierliche magnetische Stimulation“ wird hier eine Therapie bezeichnet, bei der die Magnetflussdichte und die Wiederholungsrate der magnetischen Impulse unabhängig von der Behandlungsdauer nicht dazu führen, dass die Betriebstemperatur auf dem Gehäuse der Vorrichtung 43 °C bei einer Umgebungstemperatur von 30 ° C nicht überschreitet.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Magnetstimulationsvorrichtung einschließlich einer Vorrichtung zur Hochfrequenzbehandlung und ein Verfahren zur Steuerung der Vorrichtung bereit.
Die Vorrichtung zur kombinierten Magnetfeld- und Hochfrequenzbehandlung umfasst mindestens einen Magnetfeldgenerator, der auch Hochleistungsmagnetimpulse und eine Hochfrequenzbehandlung erzeugen kann.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Magnetstimulationsvorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung der Magnetstimulationsvorrichtung mittels mehreren Magnetfeldgeneratoren bereit.
Die Verwendung von mehreren Magnetfeldgeneratoren ermöglicht eine schnellere Behandlung. Große und/oder verschiedene Bereiche können in kürzerer Zeit behandelt werden. Durch die Verwendung mehrerer Applikatoren können verschiedene Bereiche und/oder biologische Zielstrukturen zeitgleich stimuliert werden. Die Bewegung des mindestens einen Applikators kann automatisch einer vorher festgelegten Bewegungsbahn folgen. Folglich ist eine manuelle Handhabung nicht nötig. Darüber hinaus kann die Form des erzeugten Magnetfelds von einem Bediener eingestellt werden.
Der Behandlungseffekt ist konzentrierter, da die magnetische Stimulation durch die Überlagerung der Magnetfelder, die durch mehrere Magnetfeldgeneratoren erzeugt werden, fokussiert werden kann. Das Magnetfeld kann gezielt kleine biologische Strukturen reizen und der Behandlungseffekt kann effektiver sein. Die Ergebnisse können schneller erreicht werden, da die Behandlung durch die Nutzung mehrerer Magnetfeldgeneratoren verbessert wird.
Die Behandlung ist im Vergleich zu den derzeit verwendeten Magnetstimulationsvorrichtungen aufgrund der Verwendung einer in Bezug auf die Energiequelle parallel angeordneten Schaltvorrichtung effektiver, da die Wirksamkeit aufgrund geringerer Energieverluste höher ist. Außerdem gibt es keine Snubber-Verluste, da keine Snubber-Vorrichtungen benötigt oder verwendet werden. Zusätzlich können die Hardwarekomponenten auch während der Resonanz anhand der Nennbetriebsspannung des Netzteils ausgelegt werden. Dies bietet einen signifikanten Vorteil gegenüber bestehenden Vorrichtungen, die eine serielle Schaltungstopologie verwenden, bei der die Hardwarekomponenten während der Resonanz mit einer Spannung belastet werden, die ungefähr doppelt so hoch wie die Nennbetriebsspannung ist.
Die vorliegende Erfindung bietet einen neuen Ansatz bei der Bestimmung der Parameter der Behandlung biologischer Strukturen.
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung überwacht die Vorrichtung die Stimulationsenergie auf Basis des aktuellen Wertes eines Betriebsparameters und/oder der Wellenform des Betriebsparameters einer Periode.
Entsprechend einem anderen Aspekt der Erfindung kann die Magnetstimulationsvorrichtung einen zusätzlichen Wärmeschutz auf Basis mathematischer und/oder Signalverarbeitungsverfahren aufweisen, die das Verhältnis des aktuell ermittelten Betriebsparameters zu einer Referenz und/oder zu dem in einem anderen Kenngrößenwert gemessenen Betriebsparameter bestimmen.
Gemäß einem noch weiteren Aspekt der Erfindung kann die Magnetstimulationsvorrichtung, basierend auf der thermischen Übergangscharakteristik der Magnetstimulationsvorrichtung, die maximalen Behandlungsparameter bestimmen, die durch das Kühlsystem ausreichend gekühlt werden können.
Gemäß einem noch weiteren Aspekt der Erfindung kann die Steuereinheit den optimalen Durchfluss des Kühlmittels anhand der Behandlungsparameter, der thermischen Übergangscharakteristik der Magnetstimulationsvorrichtung und/oder der Kühlmitteltemperatur berechnen und das Geräusch des Kühlsystems erheblich reduzieren.
Gemäß einem noch weiteren Aspekt der Erfindung kann die Steuereinheit die Behandlungsparameter auf Grundlage des aktuellen Wertes des Betriebsparameters und einer thermischen Übergangscharakteristik der Magnetstimulationsvorrichtung optimieren.
Die vorliegende Erfindung bietet eine alternative Behandlung für neurale Erkrankungen, Diagnose oder Prognose, Schmerzlinderung, Myorelaxation, Muskelstimulation, Gewebeheilung, Schlafverbesserung oder Reduzierung von Ödemen. Darüber hinaus können diese Verfahren in Verbindung mit der herkömmlichen Arzneimittelbehandlung bereitgestellt werden.
Das Verfahren kann eine nicht-invasive Übertragung eines Stimulationssignals von einem Applikator auf die biologische Struktur ermöglichen, um das Aktionspotenzial der biologischen Struktur hervorzurufen.
Das Verfahren kann eine magnetische Flussdichte von Spitze zu Spitze (Spitze-zu-Spitze-Flussdichte) von mindestens 0,2 T, 0,4 T, 1,5 T, 2 T oder mindestens 3 T auf einer Spulenoberfläche verwenden. Die Wiederholungsrate kann 50 Hz, 80 Hz, 90 Hz, 100 Hz oder 120 Hz und bis zu 150 Hz übersteigen, mit einer bevorzugten Wiederholungsrate von bis zu 700 Hz, wobei die initialen oder nachfolgenden Behandlungen mehrere Sekunden oder länger, z.B. mindestens 5, 10, 30, 60, 120 oder 240 Sekunden oder länger, dauern können. Die Impulsbreite liegt im Bereich von (einigen) zehn bis zu (einigen) hundert Mikrosekunden.
In einem ersten Aspekt bietet ein Verfahren eine Stimulation der biologischen Struktur mittels eines Magnetfeldes bei Wiederholungsraten über 50 Hz für mindestens eine partielle Muskelkontraktion.
In einer anderen Anwendung der Erfindung kann das zeitlich veränderliche Magnetfeld bei einer höheren Wiederholungsrate, die die Auflösung der Wiederholungsrate der neuralen Struktur überschreitet, zur Erzeugung einer Hüllkurve mit einer niedrigeren Wiederholungsfrequenz als der Wiederholungsrate verwendet werden. Die Hüllkurve kann durch die zeitlich veränderliche magnetische Flussdichte und/oder Wiederholungsrate und/oder Impulsdauer erzeugt werden. Dieses Verfahren ist wirksam zur Stimulation denervierter Muskel.
Gemäß der ersten Anwendung der Erfindung kann das zeitlich veränderliche Magnetfeld bei einer magnetischen Flussdichte von mindestens 0,1 T und/oder einer Wiederholungsrate von mindestens 100 Hz zur Stimulation biologischer Strukturen zur Diagnose, Prognose oder Verbesserung des Wohlbefindens des Patienten verwendet werden.
In einer noch weiteren Anwendung der Erfindung kann das zeitlich veränderliche Magnetfeld zur Stimulation biologischer Strukturen zur Verbesserung der psychischen Gesundheit des Patienten oder zur Beeinflussung der Hormonproduktion und/oder -bilanz verwendet werden.
In einer noch weiteren Anwendung der Erfindung kann das zeitlich veränderliche Magnetfeld auch zur Stimulation tiefer neuraler Strukturen genutzt werden, z.B. zur Behandlung psychiatrischer und/oder neurodegenerativer und/oder psychiatrischer Krankheiten wie der Behandlung der Parkinson- oder Alzheimer-Krankheit.
In noch einer anderen Anwendung der Erfindung kann das zeitlich veränderliche Magnetfeld zur Stimulation der neuralen Struktur verwendet werden, um festzustellen, ob der neurale Pfad beeinträchtigt ist oder nicht, oder um den Grad der Beeinträchtigung zu bestimmen. Der eine Ansatz ist die Stimulation des zentralen Nervensystems oder der peripheren neuralen Struktur und die Bestimmung der Rückmeldung, z.B. der Muskelkontraktion. Das Leitungsdefizit kann durch maximale willentliche Kontraktion bestimmt werden.
In noch einer weiteren Anwendung der Erfindung kann das zeitlich veränderliche Magnetfeld auch zur Stimulation der neuralen Struktur verwendet werden, um Schmerzen durch Stimulation des zentralen Nervensystems oder der peripheren neuralen Struktur zu lindern. Im Allgemeinen kann die periphere neurale Struktur durch Wiederholungsraten von mehr als 100 Hz und/oder durch Hüllkurven von niedrigeren Wiederholungsfrequenzen angeregt werden. Die Wiederholungsrate und die magnetische Flussdichte reizen selektiv verschiedene neurale Strukturen. Der Schmerz wird bei bestimmten Wiederholungsraten, Impulsformen und/oder Stromdichten gelindert. Der Schmerzlinderungseffekt kann durch ein zeitlich veränderliches Hochleistungsmagnetfeld auf verschiedenen Ebenen des Nervensystems herbeigeführt werden.
In einer noch weiteren Anwendung der Erfindung kann das zeitlich veränderliche Magnetfeld zur Stimulation der neuralen Struktur verwendet werden, um Myorelaxationseffekte herbeizuführen. Die Myorelaxationseffekte können bei Reizung durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld bei einer Wiederholungsrate von mindestens 100 Hz auftreten. Die neurale Struktur kann jedoch durch Hüllkurven mit niedrigeren Wiederholungsfrequenzen unter 100 Hz angeregt werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine neuromuskuläre Platte stimuliert, was eine zumindest teilweise Kontraktion des Muskels verursacht. Der Muskel wird mit höheren Wiederholungsraten kontrahiert und die Kontraktion ist stärker und effizienter zur Verbesserung der Muskelkraft. Das Verfahren ist besonders nützlich für tiefe Muskeln, große Muskeln und für die Behandlung von Patienten mit hohem BMI-Wert. Ein tiefer Muskel ist der Muskel unter dem oberflächlichen Muskel. Muskelgewebe kann selektiv stimuliert werden und die magnetische Flussdichte der Stimulation kann auf der Grundlage von Patientenmerkmalen oder einer Eingabe eingestellt werden. Die Behandlungszeit kann durch selektive Stimulation gezielter Muskeln auf ein Minimum reduziert werden. Zusätzlich kann die Behandlung aufgrund des hohen Wertes der magnetischen Flussdichte nicht-invasiv oder sogar berührungslos sein. Der Patient kann behandelt werden, ohne Kleidung zu entfernen, wodurch das Unbehagen der Patienten verringert wird.
In einer noch anderen Anwendung der Erfindung kann das zeitlich veränderliche Magnetfeld zur Stimulation der neuralen Struktur verwendet werden, um Muskelstimulation zu bewirken. Die Muskelstimulation kann während der Stimulation durch Hüllkurven von Wiederholungsfrequenzen unter 100 Hz auftreten. Die Anwendung kann zur Stimulationsbehandlung von denervierten Muskeln verwendet werden.
Die biologische Zielstruktur kann ein Gelenk sein. Durch das gepulste Magnetfeld werden die dynamischen Flüssigkeitseigenschaften der Synovialflüssigkeit verbessert und eine Muskelkontraktion wird erreicht, was durch kurze Bewegungen der Gelenkkammern zur Positionierung des Gelenks beiträgt.
In einer noch weiteren Anwendung der Erfindung kann das zeitlich veränderliche Magnetfeld zur Stimulation der neuralen Struktur verwendet werden, um die Heilung des Gewebes zu bewirken, Schlafmuster zu verbessern oder Ödeme zu verringern.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung stimuliert das Verfahren die biologische Struktur durch ein magnetisches Stimulationssignal von mindestens 100 Hz, wobei die Stimulation für eine zumindest partielle Muskelkontraktion vorgesehen ist. Das gepulste Magnetfeld induziert den elektrischen Strom, der zur Myorelaxation führen kann. Die Wiederholungsrate der Stimulation kann mindestens 120 Hz oder mindestens 140 Hz betragen.
Die Vorteile dieser Magnettherapie können sein: Stimulation der tiefen neuralen Strukturen, die durch oberflächliche Stimulation nur problematisch stimuliert werden; nicht-invasive und/oder berührungslose Anwendung der magnetischen Flussdichte; Behandlung ohne Ablegen von Kleidung; absolute Nicht-Invasivität der Stimulation und Vermeidung von Hautreizungen an der Stelle der zeitlich veränderliches Magnetfeldanwendung; hohe Akzeptanzrate der Stimulation durch die Patienten; Vermeidung von Stimulationsnebenwirkungen; Vermeidung der Notwendigkeit eines Applikators aus biologisch kompatiblen Materialien; Bereitstellung eines sauberen und sterilen Applikators; und die Fähigkeit lokaler oder flächiger Behandlung.
Die vorliegende Erfindung bietet neue Verfahren der ästhetischen Behandlung eines Patienten.
Nach einem ersten Aspekt nutzt ein Verfahren zur Stimulation biologischer Strukturen ein zeitlich veränderliches Magnetfeld mit einer magnetischen Flussdichte von mindestens 0,15 T und/oder einer Wiederholungsrate von 30 Hz, um eine zumindest partielle Muskelkontraktion zu erreichen und das Erscheinungsbild des behandelten Körperbereichs zu verbessern.
In einem anderen Aspekt nutzt die Stimulation die nicht-invasive und/oder berührungslose Übertragung des Stimulationssignals von einem Applikator auf die biologische Struktur, um das Aktionspotenzial der biologischen Struktur zu erzeugen, um zumindest partielle Muskelkontraktion zu induzieren. Der Applikator kann eine Magnetfeldquelle, z. B. eine Spule, enthalten.
Die vorliegenden Verfahren ermöglichen neue Behandlungen, die durch eine magnetische Flussdichte von Spitze zu Spitze auf der Spulenoberfläche von mindestens 0,15, 0,2, 0,8, 1,5, 2, 2,4 oder bis zu 7 Tesla bei Wiederholungsraten von mindestens 1, 10, 30, 50, 55, 60 oder bis zu 700 Hertz definiert werden, wobei die Behandlung/Folgebehandlungen mehrere Sekunden oder länger dauern, zum Beispiel für mindestens 5, 10, 30, 60, 120 oder 240 Sekunden oder länger. Die Impulsbreite liegt im Bereich von (einigen) zehn bis zu (einigen) hundert µs.
Nach einem weiteren Aspekt wird eine neuromuskuläre Platte und/oder der die neuromuskuläre Platte innervierende Nerv stimuliert und zumindest eine teilweise Muskelkontraktion bereitgestellt. Der Muskel kann mit höheren Wiederholungsraten kontrahiert werden und die Kontraktion ist stärker. Daher ist die Stimulation effizienter, um die Anzahl und/oder das Volumen der Adipozyten zu verringern und das visuelle Erscheinungsbild der behandelten Körperregion durch gezielte Muskelkontraktion zu verbessern. Zusätzlich führen starke Muskelkontraktionen bei höheren Wiederholungsraten zu einer mechanischen Bewegung aller Schichten in der Nähe des kontrahierten Muskels. Dieses Verfahren bewirkt daher eine Umformung und/oder Neogenese der Kollagen- und Elastinfasern.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren angewendet werden, um das visuelle Erscheinungsbild des Körperbereichs, einschließlich oder nahe der Hauptmuskelstrukturen zu verbessern. Das Verfahren zur Verbesserung des visuellen Erscheinungsbildes ist auch für die Behandlung von Patienten mit hohem BMI geeignet.
Das Muskelgewebe wird selektiv stimuliert und die magnetische Flussdichte der Stimulation kann je nach Gefühl und/oder Bedürfnissen des Patienten angepasst werden. Die Behandlungszeit verkürzt sich aufgrund der selektiven Stimulation der Muskeln. Zusätzlich kann die Behandlung aufgrund des hohen Wertes der magnetischen Flussdichte nicht-invasiv oder sogar berührungslos sein. Invasive Verfahren können ebenfalls angewendet werden. Der Patient kann behandelt werden, ohne die Kleidung ablegen zu müssen. Das Verfahren reduziert das Unbehagen der Patienten.
Die vorliegenden Verfahren können zur Verbesserung des visuellen Erscheinungsbildes von Körperbereichen, wie zur Fettgewebereduktion, zum Muskelstraffung, zur Muskelformung, Körperkonturierung, Körperformung, Hautstraffung, Cellulitebehandlung, Umfangsverringerung, Brustvergrößerung und/oder Lippenvergrößerung eingesetzt werden.
Ein Verfahren zur Behandlung einer biologischen Struktur verwendet eine Kombination nichtinvasiver Verfahren zur Verbesserung des menschlichen Erscheinungsbildes. Die Erfindung verwendet elektromagnetische Strahlung. Verfahren können zur gezielten Umformung von Fettgewebe, gezielter Behandlung von Cellulite, Körperkonturierung, Hautstraffung oder Hautverjüngung eingesetzt werden. Die Erfindung bezieht sich auf die fokussierte Erwärmung des Zielgewebes durch elektromagnetische Wellen, während die Wirkung einer fokussierten Erwärmung des Zielgewebes durch die Wirkung eines gepulsten magnetischen Feldes verstärkt wird.
Figurenliste

1 ist eine Querschnittsansicht einer Spulenwicklung.
2 ist eine anschauliche Ausführungsform des Querschnitts des magnetischen Applikators.
3 ist eine anschauliche Ausführungsform eines Gehäuses des magnetischen Applikators.
4A und 4B illustrieren den Schaltkreis zur Abgabe von Hochenergie-Impulsen an eine Stimulationsspule.
5 ist ein Diagramm, das den Spannungsabfall im Energiespeicher zeigt.
6 veranschaulicht einen Betriebsmodus, in dem Impulse durch mehrere Magnetfeldgeneratoren gleichzeitig innerhalb eines Pulses erzeugt werden
7 veranschaulicht einen Betriebsmodus, in dem Impulse durch mehrere Magnetfeldgeneratoren zu unterschiedlichen Zeitpunkten innerhalb eines Pulses erzeugt werden
8 illustriert eine beispielhafte Ausführungsform einer Magnetstimulationsvorrichtung mit mehreren Magnetfeldgeneratoren, die zeitabhängige Impulse erzeugen
9 illustriert eine beispielhafte Ausführungsform einer Magnetstimulationsvorrichtung mit mehreren Magnetfeldgeneratoren, die zeitunabhängige Impulse erzeugen
10 illustriert eine beispielhafte Ausführungsform einer Magnetstimulationsvorrichtung einschließlich mehrerer Magnetfeldgeneratoren, die zeitunabhängige Impulse erzeugen
11 zeigt eine Spannungs-Kalibrierungskurve eines Impulses, der im Zeitbereich gemessen wird.
Die 12A-12G veranschaulichen den Unterschied einer Spannungs-Kalibrierungskurve bei einem Metallobjekt in der Nähe der Magnetstimulationsvorrichtung.
13 zeigt einen Unterschied in der Spannungs-Kalibrierungskurve bei einem Hardwarefehler der Magnetstimulationsvorrichtung.
14 veranschaulicht ein Diagramm eines Berechnungsalgorithmus, der mit mehreren Eingabefaktoren arbeitet.
15 veranschaulicht eine beispielhafte Anwendung des Berechnungsalgorithmus.
16 veranschaulicht eine Aktionspotentialkurve einer biologischen Struktur.
17 veranschaulicht die empfundene Intensität des Reizes.
Die 18A und 18B veranschaulichen eine Erzeugung einer Hüllkurve durch Modulation der magnetischen Flussdichte.
Die 19A und 19B veranschaulichen eine Erzeugung einer Hüllkurve durch Modulation der Wiederholungsrate.
Die 20A und 20B veranschaulichen eine Erzeugung einer Hüllkurve durch Modulation der Impulsdauer.
21 zeigt eine beispielhafte Anwendung einer Vorbehandlungssequenz.
22 zeigt eine Stimulation durch beispielhafte Bursts.
Die 23A und 23B veranschaulichen die Erzeugung einer konstanten Hüllkurve.
Die 24A, 24B und 24C veranschaulichen die Erzeugung von FSE und SSE von OS.
25 veranschaulicht einen Schwellenwert, der verschiedenen Hüllkurven des Stimulationssignals entspricht.

Bezugszeichenliste

1: Magnetfeldgenerator
2: Wicklungsdraht
3: Befestigungspunkt
4: Gebläse
5: Applikator
6: Pfeile
7: Gehäuse des Magnetapplikators
8: Auslass
9: Verbindungsschlauch
10: Fluidleitung
11: Schalter
12: Spule
13: Energiespeicher
14: Energiequelle
15: Schutzschaltung
16: Impuls
17: Puls
18: Energiequelle
19: Energiespeicher
20: Magnetfeldgenerator
21: Magnetfeldgenerator
22: Magnetfeldgenerator
23: Schaltvorrichtung
24: Schaltvorrichtung
25: Schaltvorrichtung
26: Schaltvorrichtung
27: Energiequelle
28: Energiespeicher
29: Energiespeicher
30: Energiespeicher
31: Magnetfeldgenerator
32: Magnetfeldgenerator
33: Magnetfeldgenerator
34: Schaltvorrichtung
35: Schaltvorrichtung
36: Schaltvorrichtung
37: Schaltvorrichtung
38: Schaltvorrichtung
39: Schaltvorrichtung
40: Energiequelle
41: Energiespeicher
42: Magnetfeldgenerator
43: Schaltvorrichtung
44: Spannungs-Kalibrierkurve (vollständige Linie)
45: gemessene Spannungswellenform (gestrichelte Linie)
46: zweites Maximum der gemessenen Spannung (fehlerhaft)
47: zweites Maximale der Kalibrierkurve (korrekt)
48: zeitliche Verschiebung
49: Spannungsabfall (fehlerhaft)
50: erstes Maximum
51: Spannungsabfall (korrekt)
52: Resonanzeffekt
53: Wert der Kalibrierungsspannung zum gleichen Zeitpunkt
53': aktuell gemessener Spannungswert zum gleichen Zeitpunkt
54: Wert der Kalibrierungsspannung zu einem anderen Zeitpunkt
54': aktuell gemessener Spannungswert zu einem anderen Zeitpunkt
55': aktuell gemessener Spannungswert zum Zeitpunkt t1
56': aktuell gemessener Spannungswert zum Zeitpunkt t1+x
57: Berechnungsalgorithmus
58: Übergangswärmecharakteristik
59: reale Energieverluste
60: Behandlungsparameter
61: tatsächliche Temperatur des Magnetstimulationsgeräts
62: Kühlparameter
63: Ergebnis
64: Einschalten des Magnetstimulationsgeräts
65: Eingabeparameter
66: Festlegen von T_Proc
67: Vergleichen von T_Dmax mit T_max
68: Abschalten der Behandlung
69: Berechnen und Vorschlagen von mindestens einem maximalen Behandlungsparameter
70: Behandlungsbeginn
71: Messen von T_M(t)
72: Unterscheiden von T_M(t) und T_D(t)
73: Fortführen der Behandlung
74: Ende
75: Vergleichen von T_M(t) mit T_D(t)
76: Vergleichen von T_M(t) mit T_max
77: Abschalten der Behandlung
78: Kurve des Aktionspotentials
79: Schwellenpotential
79': Schwellenpotential nach Depolarisierung
80: Ruhepotential
80': Ruhepotential nach Aktionspotenzial
81: absolute Refraktärzeit
82: relative Refraktärzeit
83: Stimulus an der Wahrnehmungsschwelle
84: Stimulus unterhalb der Wahrnehmungsschwelle
85: Stimulus oberhalb der Wahrnehmungsschwelle
86: Stimulus an der motorischen Schwelle
87: Stimulus unterhalb der motorischen Schwelle
88: Stimulus oberhalb der motorischen Schwelle
89: Stimulus an der schädlichen Schwelle
90: Stimulus unterhalb der schädlichen Schwelle
91: Stimulus oberhalb der schädlichen Schwelle
92: Impuls
93: Hüllkurve
94: 5 Hz Folge
95: 50 Hz Folge
96: Zeit ohne Stimulation
97: Zug
98: Puls
99: Zeit ohne Stimulation
100: Burst
101: Konstante Hüllkurve
102: biphasige Hüllkurve
103: erste Hüllkurve
104: zweite Hüllkurve
105: rechteckige Hüllkurve
106: magnetische Flussdichte, die Muskelkontraktion durch eine rechteckige Hüllkurve verursacht
107: ansteigende Hüllkurve
108: magnetische Flussdichte, die eine Muskelkontraktion durch eine ansteigende Hüllkurve bewirkt.

Glossar
Patient bezieht sich auf jeden lebenden Organismus, wie einen Mensch oder ein Tier.
Stimulation bezieht sich auf eine magnetische Flussdichte, die einen elektrischen Strom in der biologischen Struktur auslöst.
Biologische Struktur/biologische Zielstruktur umfasst eine Zelle, ein Neuron, eine neuromuskuläre Platte, einen Nerv, eine Muskelfaser, ein Gewebe, ein Filament, ein Organ, ein Adipozyt, ein Kollagen, ein Elastin, ein Pigment oder eine Haut.
Magnetstimulationsvorrichtung bezeichnet eine komplette Magnetstimulationsvorrichtung oder einen Teil davon, wie einen Applikator, eine stimulierende Spule, Widerstände, Drähte usw.
Impulse beziehen sich auf einen einzigen magnetischen Stimulus.
Puls bezieht sich auf einen Zeitraum der Stimulation durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld von mindestens einem magnetischen Stimulus und einer Zeitdauer ohne Stimulation, d.h. eine Zeitdauer zwischen zwei Impulsen von der Anstiegs-/Abfall-Kante zur nächsten Anstiegs-/Abfall-Kante.
Wiederholungsrate bezieht sich auf die Häufigkeit der Aktivierung der Pulse; sie wird von der Zeitdauer eines Pulses abgeleitet.
Kalibrierungskurve bezieht sich auf die repräsentative Wellenform eines Betriebsparameters, der durch ein mathematisches und/oder Signalverarbeitungsverfahren bestimmt wird, d.h. sie bezieht sich auf mehrere Werte eines Betriebsparameters, die in unterschiedlichen Werten einer Kenngröße bestimmt werden.
Kalibrierungswert bezieht sich auf den korrekten Wert eines Betriebsparameters, der durch Werkseinstellungen, ein mathematisches Modell, mathematische und/oder Signalverarbeitungsverfahren bestimmt wird.
Betriebsparameterimpuls bezieht sich auf die Wellenform eines Operationsparameters, der einen Impuls auslöst.
Betriebsparameter bezieht sich auf Spannung, Strom oder magnetische Flussdichte.
Derzeit ermittelter Wert des Betriebsparameters bezieht sich auf den Wert des Betriebsparameters, der zu einem bestimmten Zeitpunkt während des aktuell untersuchten Magnetpulses bestimmt wird.
Kenngröße bezieht sich auf Zeit, Frequenz, Amplitude oder Phase.
Behandlungsparameter beziehen sich auf magnetische Flussdichte, Wiederholungsrate, Impulsdauer oder Behandlungsdauer.
Eingabeparameter beziehen sich auf Behandlungsparameter, tatsächliche und/oder theoretische Energieverluste, thermale Übergangscharakteristik, tatsächliche Temperatur der Magnetstimulationsvorrichtung, Umgebungstemperatur oder Kühlmitteltemperatur und/oder -fluss.
Mathematisches Modell bezieht sich auf ein abstraktes Modell, das mathematische Ausdrücke verwendet, um das thermische Verhalten einer Magnetstimulationsvorrichtung zu beschreiben.
Mathematisches Verfahren bezieht sich auf ein Berechnungs- und/oder statistisches Verfahren.
Statistisches Verfahren bezieht sich auf jede statistische Größe, z.B. Mittelwert, Modalwert, Median, gleitendes Mittel, Korrelation und/oder Korrelationskoeffizient.
Signalverarbeitungsverfahren bezieht sich auf jedes Verfahren der Signalverarbeitung, z.B. Fourier-Transformation, Wavelet-Transformation, Filterung usw.
Referenz bezieht sich auf die Kalibrierkurve und/oder den Referenzwert, der im gleichen Wert der Kenngröße gemessen wird.
Normalisierte Bedingungen beziehen sich auf vorher festgelegte Eigenschaften des Betriebsparameters, z. B. Zeitraum, Messzeit usw.
Energiespeicher bezieht sich auf einen Kondensator oder andere elektrische Energiespeicher, die von einer Energiequelle aufgeladen und zur Erzeugung eines Stromflusses, der das Magnetfeld erzeugt, entladen werden.
In Beziehung setzen bezieht sich auf jede Beziehung von mindestens zwei Betriebsparameter-Werten, d.h. die Beziehung kann Korrelation, Korrelationskoeffizient, Verhältnis oder jede andere Methodik sein, die die Ähnlichkeit von mindestens zwei Werten durch ein mathematisches und/oder SignalverarbeitungsVerfahren ausdrückt.
Aktive Reaktion bezieht sich auf alle biologischen Reaktionen, die auf der Stimulation durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld beruhen, einschließlich einer Veränderung der Permeabilität der Zellmembran für Ionen oder andere Partikel, der Erzeugung eines Aktionspotenzials, einer zumindest partiellen Muskelkontraktion, einer Veränderung der rheologischen Eigenschaften der Synovialflüssigkeit.
Stimulus an der Wahrnehmungsschwelle ist eine Stimulation durch eine magnetische Flussdichte, die einen ausreichenden Stromfluss in der biologischen Zielstruktur induziert, bei welcher der Patient die allererste Wahrnehmung des induzierten Stromflusses in der stimulierten biologischen Struktur spürt.
Stimulus an der motorischen Schwelle ist die Stimulation durch eine magnetische Flussdichte, die in der biologischen Zielstruktur einen ausreichenden Stromfluss in einer Höhe induziert, dass eine zumindest partielle Muskelkontraktion einzutreten beginnt.
Stimulus an der schädlichen Schwelle ist eine Stimulation durch eine magnetische Flussdichte, die einen ausreichenden Stromfluss in der biologischen Zielstruktur in einer Höhe induziert, der den Patienten veranlasst, einen ersten schmerzhaften Stimulus zu erkennen.
Stimulus unterhalb der Wahrnehmungsschwelle ist eine Stimulation durch eine magnetische Flussdichte, die den Stimulus an der Empfindungsschwelle erreicht und nach Erreichen des Stimulus an der Wahrnehmungsschwelle geringfügig verringert wird.
Stimulus oberhalb der Wahrnehmungsschwelle ist eine Stimulation durch eine magnetische Flussdichte, die den Stimulus an der Wahrnehmungsschwelle erreicht und anschließend erhöht wird, der Stimulus an der motorischen Schwelle wird jedoch nicht erreicht.
Stimulus unterhalb der motorischen Schwelle ist eine Stimulation durch eine magnetische Flussdichte, die den Stimulus an der motorischen Schwelle erreicht und nach Erreichen des Stimulus an der motorischen Schwelle leicht verringert wird.
Stimulus oberhalb der motorischen Schwelle ist eine Stimulation durch eine magnetische Flussdichte, die den Stimulus der Wahrnehmungsschwelle erreicht und anschließen erhöht wird, der Stimulus an der schädlichen Schwelle wird jedoch nicht erreicht.
Stimulus unterhalb der schädlichen Schwelle ist eine Stimulation durch eine magnetische Flussdichte, die den Stimulus an der Wahrnehmungsschwelle erreicht und nach Erreichen des Stimulus an der Wahrnehmungsschwelle leicht verringert wird.
Stimulus oberhalb der schädlichen Schwelle ist eine Stimulation durch eine magnetische Flussdichte, die den Stimulus an der Wahrnehmungsschwelle erreicht und anschließend erhöht wird.
Neurale Struktur umfasst mindestens eine neurale Zelle, ein Neuron, eine Neuroglia, eine Schwann-Zelle, einen Nerv, ein Nervengewebe, eine Wirbelsäule oder ein Gehirn.
Neurales System umfasst das zentrale neurale System und/oder das periphere neurale System. Zentrales Nervensystem (CNS) umfasst Gehirn und/oder Rückenmark.
Tiefe neurale Struktur bezieht sich auf Hippocampus, Hypothalamus, Hypophyse oder Thalamus, den Nucleus subthalamicus, den Globus pallidus externus oder die Substantia nigra reticulata oder andere.
Beeinflussung des Aktionspotenzials bezieht sich auf die Schaffung eines Aktionspotenzials innerhalb der Zelle oder die Änderung der zeitlichen Verteilung des Aktionspotenzials.
Induzierte Energie bezieht sich auf Energie, die die neurale Zielstruktur stimuliert, die Menge der induzierten Energie korrespondiert zur Wiederholungsrate, zur magnetischen Flussdichte und zur Impulsdauer.
Hüllkurve bezieht sich auf die Form der Kurve, die durch die Verbindung von induzierten Energieamplituden erzeugt wird, die die neurale Zielstruktur stimulieren.
Wiederholungsfrequenz bezieht sich auf die Häufigkeit der Wiederholung der Hüllkurve; sie wird aus einer Zeitdauer einer induzierten Energie-Hüllkurve abgeleitet.
Wohlbefinden bezieht sich auf den körperlichen, geistigen und/oder psychosomatischen Status eines Patienten, wenn der Patient ohne Schmerzen oder Beschwerden ist und sich gesund und/oder glücklich fühlt.
Konventionelle nicht-invasive und/oder invasive Behandlungen beziehen sich auf Behandlungen, die auf der Anwendung mechanischer Wellen beruhen, z.B. Ultraschall- oder Schockwellentherapie; oder elektromagnetischen Wellen, z.B. Hochfrequenz- oder Diathermie-Behandlung oder Lichtbehandlung, wie intensives gepulstes Licht oder Laserbehandlung; oder mechanische Stimulation, z.B. positiver oder negativer Druck, Rollerball, Massage usw.; oder thermische Behandlung, z.B. Kryotherapie, oder Elektrotherapie; Mesotherapie oder eine Kombination davon.
Umformung der biologischen Zielstruktur bezieht sich auf die Verringerung der Anzahl und/oder des Volumens der Adipozyten durch Apoptose und/oder Nekrose, Cellulitebehandlung, Körperformung und/oder -konturierung, Muskelstraffung, Hautstraffung, Kollagenbehandlung, Hautverjüngung, Faltenentfernung, Entfernung von Dehnungsstreifen, Bruststraffung, Lippenvergrößerung, Behandlung vaskulärer oder pigmentierter Hautläsionen oder Enthaarung.
Körperbereich umfasst Haut, Muskelfaser, Muskel- oder Muskelgruppe, Kollagen, Elastin, Fettzelle oder -gewebe, Gliedmaßen und/oder anderes Gewebe.
Adipöses Gewebe bezieht sich auf mindestens eine lipidreiche Zelle, z.B. e Adipozyte.
Bolus bezieht sich auf eine Schicht von flüssigem Material, z.B. Wasser oder flüssige Lösung von Keramikteilchen, die vorzugsweise in einem flexiblen Beutel aus biokompatiblem Material eingeschlossen sind.
Muskel umfasst mindestens eines aus einer Muskelfaser, einem Muskelgewebe oder einer Muskelgruppe, einer neuromuskulären Platte oder einem Nerv, die/der mindestens eine Muskelfaser anregt.
Tiefer Muskel bezieht sich auf einen Muskel, der mindestens teilweise unter oberflächlichen Muskeln liegt, und/oder auf den Muskel, der von der dicken Schicht eines anderen Gewebes, z.B. hauptsächlich Fettgewebe und/oder Haut, mit einer Dicke von 0,5, 1, 2, 3, 4, 5 oder mehr Zentimetern bedeckt ist.
Beschreibung
Patienten wollten schon immer gesund sein und gut aussehen. Die herkömmlichen invasiven oder einen Kontakt erfordernden Behandlungsverfahren waren jedoch für die Patienten sehr riskant, da diese Verfahren einen Applikator aus biokompatiblen Materialien, ein potenzielles Infektionsrisiko oder eine schmerzhafte Behandlung für den Patienten umfassen können. In den letzten Jahrzehnten wurden die berührungslosen Behandlungsverfahren in großem Umfang entwickelt. Eines dieser berührungslosen Verfahren ist die Magnetbehandlung durch ein Hochleistung-Magnetfeld. Die Magnetbehandlung kann in der Urologie, Gynäkologie, Neurologie, Psychiatrie, Stomatologie, Dermatologie, Geriatrie, Orthopädie, Rehabilitation und in vielen verschiedenen Bereichen der Medizin oder Ästhetik angewendet werden.
Offenbart wird ein Gerät zur Erzeugung eines Hochleistungs-Magnetfeldes. In der bevorzugten Ausführungsform ist das Magnetfeld zeitveränderlich, z.B. gepulst. Verfahren zur Verwendung des beschriebenen Geräts werden ebenfalls beschrieben.
Therapeutische Anwendungen und Behandlungsverfahren, die mit dem beschriebenen Gerät möglich sind, werden ebenso wie ästhetische Anwendungen und Behandlungsverfahren beschrieben, die mit dem beschriebenen Gerät möglich sind.
Abschnitt I
Ein Gerät zur Stimulation einer biologischen Struktur durch ein zeitlich veränderliches Hochleistungs-Magnetfeld wird beschrieben.
1 veranschaulicht einen Querschnitt der Wicklung eines Magnetfeldgenerators (z.B. einer Spule) für eine Magnetstimulationsvorrichtung. Der Magnetfeldgenerator kann aus Litzdraht hergestellt werden, wobei jeder Draht separat isoliert ist. Jeder einzelne Leiter ist mit nicht-leitendem Material beschichtet, so dass der Magnetfeldgenerator aus mehreren isolierten Drähten gebildet ist. Im Gegensatz zu den Leitern bestehender Magnetfeldgeneratoren ist der vorliegende Magnetfeldgenerator nicht aus blankem Draht, z.B. Litzdraht ohne Isolierung, leitfähigen Bändern, leitfähigen Streifen oder Kupferrohren mit hohlen Induktoren, hergestellt. Die separate Isolierung von Drähten ist eine wesentliche Verbesserung, da dies zu einer erheblichen Verringerung der induzierten Wirbelströme führt.
Energieverlust durch Wirbelstrom, pro einzelnem Draht, wird unten in Gleichung 1 beschrieben. Die Drähte mit geringem Durchmesser des vorliegenden Magnetfeldgenerators verringern die Selbsterwärmung des Magnetfeldgenerators erheblich und erhöhen damit die Effizienz der vorliegenden Magnetstimulationsvorrichtung: $E_{E D D Y} = \frac{π^{2} \cdot B_{p}^{2} \cdot d^{2} \cdot f^{2}}{6 \cdot k \cdot ρ \cdot D} \cdot m \cdot t_{i m p}$
wobei: E_EDDY ist der Energieverlust (J); B_ρ ist die Spitze des Magnetfelds (T); f ist Frequenz (Hz); d ist die Dicke des Bleches oder der Drahtdurchmesser (m); k ist gleich 1 bei einem dünnen Blatt und 2 bei einem dünnen Draht; ρ ist die Widerstandsfähigkeit des Materials (Ω·m); D ist die Materialdichte (kg·m³); m ist die Masse des Drahtmaterials; t_imp ist die Zeit eines Impulses (s).
Die individuelle Isolierung jedes Drahtes reduziert Wirbelströme. Die einzeln isolierten Drähte können entweder einzeln oder in einem Bündel einzelner isolierter Drähte gewickelt werden, um eine Spule zu bilden, die als Magnetfeldgenerator dient. Der Magnetfeldgenerator verbessert die Effizienz des Energietransfers im LC Resonanzkreis und reduziert bzw. beseitigt auch unerwünschte thermische Effekte.
Der Magnetfeldgenerator kann eine planare Form haben, wobei die einzeln isolierten Drähte einen Drahtquerschnitt mit einem Leitungsdurchmesser von weniger als 3 mm, vorzugsweise weniger als 0,5 mm und am bevorzugtesten weniger als 0,05 mm, haben können. Die Drähte sind vorzugsweise aus Materialien mit erhöhter Dichte und erhöhtem Widerstand wie Gold, Platin oder Kupfer. Die Durchmesser der einzelnen Drähte sollten minimal sein. Andererseits sollte der Gesamtdurchmesser aufgrund des umgekehrten Verhältnisses zwischen dem Querschnitt aller Drähte, die den Magnetfeldgenerator bilden, und dem elektrischen Widerstand maximal sein. So ist der ohmsche Anteil an der Erwärmung niedriger. Gleichung 2 beschreibt den Energieverlust des Magnetfeldgenerators: ${(E_{R})}^{n} = ρ \cdot \frac{l}{S} \cdot I^{2} \cdot t_{i m p}$
wobei: E_R ist der Energieverlust (J); ρ ist der Widerstand (Ω·m); I ist die Länge des Drahtes (m); S die Fläche (m²); I ist die Stromstärke (A); t_imp ist die Zeit eines Impulses (s).
Der Gesamtenergieverlust wird durch Gleichung 3 dargestellt. $E_{T O T} = \sum E_{i} = E_{E D D Y} + E_{R}$
Wobei: E_TOT ist der Gesamtenergieverlust (J); E_EDDY ist der Energieverlust von Wirbelströmen (J); E_R ist der Energieverlust des ohmschen Widerstandes (J).
Dynamische Kräfte, die durch Stromimpulse entstehen, die durch die Drähte des Magnetfeldgenerators geleitet werden, verursachen Schwingungen und unerwünschte Geräusche. Die einzelnen isolierten Drähte der Magnetfeldgeneratoren können unter Druck imprägniert werden, um Luftblasen zwischen den einzelnen isolierten Drähten zu beseitigen. Der Raum zwischen den Drähten kann mit geeignetem Material gefüllt sein, das eine Vereinigung, einen Schutz und eine elektrische Isolierung des Systems bewirkt. Auch geeignete feste Imprägniermaterialien wie Harz und elastische Materialien wie PTE können eingesetzt werden. Mit dem als Festmasse bereitgestellten Magnetfeldgenerator werden die Schwingungen und Resonanzen, die durch Bewegungen der einzelnen isolierten Drähte verursacht werden, unterdrückt. Daher werden Geräusche reduziert.
Der Magnetfeldgenerator kann am Gehäuse des Applikators befestigt sein, wie an einem mit der Hand gehaltenen Applikator der Magnetstimulationsvorrichtung; einem eingebauten Applikator in z.B. einem Stuhl, einem Bett; oder eigenständigen Applikator, z.B. auf einer mechanischen Halterung. Die Befestigung kann durch ein elastisches Material z.B. Silikon, Kaugummi bewerkstelligt werden; oder auf andere flexible Weise. Der Anschluss an den Magnetfeldgenerator des Applikators kann durch mehrere Punkte sichergestellt werden. Die mehreren Befestigungspunkte gewährleisten, dass der Magnetfeldgenerator durch flexibles Material mit dem Gehäuse so verbunden ist, dass der Hauptteil des Magnetfeldgenerators und der Hauptteil des Gehäuses voneinander beabstandet sind. Der Abstand sollte mindestens 0,1 mm betragen, damit Luft leicht fließen kann. Der Spalt zwischen dem Magnetfeldgenerator und dem Gehäuse kann entweder für spontane oder geregelte Kühlung verwendet werden. Der Magnetfeldgenerator kann wahlweise mit dem Gehäuse des Applikators durch nur einen Befestigungspunkt verbunden sein. Die Befestigungspunkte beseitigen Vibrationen von Drähten, die auf das Gehäuse des Applikators übertragen werden könnten, und reduzieren damit das Geräusch der Magnetstimulationsvorrichtung.
2 ist ein Querschnitt des magnetischen Applikators, der einen besseren Durchfluss auf der unteren und oberen Seite des Magnetfeldgenerators und somit eine effizientere Wärmeableitung ermöglicht. Die Magnetstimulationsvorrichtung umfasst einen Magnetfeldgenerator 1, die Wicklungsdrähte 2 und die Befestigungspunkte 3 für die Verbindung des Magnetfeldgenerators mit dem Gehäuse des Applikators (nicht dargestellt). Die Befestigungspunkte 3 sind vorzugsweise aus flexiblem Material gefertigt, jedoch kann auch festes Material verwendet werden. Die Befestigungspunkte 3 können sich auf der äußeren Umfangsseite des Magnetfeldgenerators befinden. Alternativ können diese Befestigungspunkte jedoch auch auf einer unteren oder oberen Seite des Magnetfeldgenerators angeordnet sein.
Die Befestigungspunkte 3 verbinden den Magnetfeldgenerator an mindestens einem Punkt mit dem Gehäuse des Applikators. Die Befestigungspunkte 3 halten den Magnetfeldgenerator und den Hauptteil des Applikators voneinander beabstandet, so dass Fluid (das Luft oder Flüssigkeit sein kann) zwischen ihnen fließen kann. Mindestens ein Gebläse 4 kann um den Umfang des Magnetfeldgenerators herum oder rechtwinklig zum Magnetfeldgenerator angeordnet sein. Das Gebläse kann jede bekannte Art von Gerät sein, mit dem das Fluid, z.B. Außenluft, in das Gehäuse des Applikators geleitet wird. Diese Anordnung des Gebläses ermöglicht es, dass Luft den Magnetfeldgenerator auf der oberen und unteren (der patientenseitigen) Seite umfließt. In einer noch weiteren Ausführungsform kann die Außenluft abgekühlt werden, bevor sie in das Gehäuse geleitet wird. Das Gebläse kann einen Einlass an der Umfangsseite des Magnetfeldgenerators zur Lufteinleitung haben, um Wärme vom Magnetfeldgenerator abzuleiten. Ein Verbindungsschlauch (nicht gezeigt) kann den Anschluss des Applikators 5 an die Energiequelle und/oder das Steuergerät der Magnetstimulationsvorrichtung gewährleisten. Der Verbindungsschlauch kann auch eine Fluidleitung enthalten.
Die Pfeile 6 zeigen den Luftstrom durch den Applikator 5. Diese Anordnung des Gebläses ermöglicht es der Luft, die Magnetfeldgeneratoren von der oberen und unteren (der patientenseitigen) Seite zu umfließen. Ein Auslass kann vorzugsweise auf der oberen Seite des Gehäuses angeordnet sein. Durch das Anbringen des Gebläses an der Umfangsseite des Magnetfeldgenerators anstatt an der Oberseite oder unter dem Magnetfeldgenerator, wechselwirkt das Gebläse 4 nicht mit der magnetischen Flussspitze, und daher ist dessen Lebensdauer und Zuverlässigkeit erhöht werden.
3 ist eine anschauliche Ausführungsform eines Gehäuses des magnetischen Applikators. Die Übersichtszeichnung beinhaltet das Gehäuse 7 selbst, das einen Auslass 8 enthalten könnte, der vorzugsweise auf der oberen Seite des Gehäuses 7 platziert ist. Ein Verbindungsschlauch 9 kann nicht nur die Verbindung des Applikators mit der Energiequelle und/oder der Steuervorrichtung der Magnetstimulationsvorrichtung gewährleisten, sondern auch die Verbindung mit einer Fluidquelle; die Fluidleitung 10 kann jedoch auch getrennt angeschlossen werden.
4A und 4B illustrieren Schaltungen zur Bereitstellung von Hochleistungsimpulsen für den stimulierenden Magnetfeldgenerator. 4A zeigt einen Schaltkreis zur Bereitstellung von Hochleistungsmagnetimpulsen. 4B zeigt einen Schaltkreis zur Erzeugung von Hochleistungsimpulsen.
Bestehende Magnetstimulationsvorrichtungen erreichen eine magnetische Flussdichte von einigen Zehnteln bis zu mehreren Tesla. Um dieses Niveau der magnetischen Flussdichte zu erreichen, erzeugt die verwendete Energiequelle ausreichend Spannung. Diese Spannung kann tausende Volt erreichen. In 4A enthalten die Schaltkreise für die Erzeugung von Hochleistungsimpulsen des stimulierenden Magnetfeldgenerators eine Reihenschaltung einer Schaltvorrichtung 11 mit dem Magnetfeldgenerator 12. Die Schaltvorrichtung 11 und der Magnetfeldgenerator 12 sind parallel zu einem Energiespeicher 13 angeschlossen. Der Energiespeicher 13 wird von der Energiequelle 14 aufgeladen und der Energiespeicher 13 entlädt sich dann durch die Schaltvorrichtung 11 in den Magnetfeldgenerator 12.
Während der zweiten Halbperiode der LC Resonanz wird die Polarität am Energiespeicher 12 gegenüber der Energiequelle 14 umgekehrt. In dieser zweiten Halbperiode gibt es einen Konflikt zwischen der Energiequelle 14, wo die Spannung an positiven und negativen Polen in der Regel Tausende von Volt beträgt. Der Energiespeicher 13 wird auch zu positiven und negativen Spannungen aufgeladen, im Allgemeinen auf Tausende Volt. Infolgedessen liegt im Schaltkreis die doppelte Spannung der Energiequelle 14 vor. Somit sind die Energiequelle 14 und alle im Stromkreis angeschlossenen Teile für eine hohe Spannungsbelastung ausgelegt. Daher müssen die Schutzwiderstände und/oder eine Schutzschaltung 15 zwischen der Energiequelle 14 und der Energiespeicher 13 angeordnet sein. Dadurch wird in den Schutzwiderständen und/oder der Schutzschaltung 15 eine große Energiemenge in unerwünschte Wärme umgewandelt.
4B zeigt eine Schaltung zur Erzeugung von Hochleistungsimpulsen für eine verbesserte Funktion der Magnetstimulationsvorrichtung. Der Magnetfeldgenerator 12 und ein Energiespeicher 13 sind in Reihe verbunden und parallel zur Schaltvorrichtung 11 angeordnet. Der Energiespeicher 13 wird über den Magnetfeldgenerator 12 geladen. Um einen Energieimpuls zu liefern, erfolgt ein kontrollierter Kurzschluss der Energiequelle 14 über die Schaltvorrichtung 11. Auf diese Weise wird die Hochspannungsbelastung an den Polen der Energiequelle 14 während der zweiten Halbperiode der LC- Resonanz, wie sie bei bekannten Vorrichtungen vorkommt, vermieden. Die Spannung an den Polen der Energiequelle 14 während der zweiten Halbperiode der LC-Resonanz ist eine Spannung, die dem Spannungsabfall an der Schaltvorrichtung 11 entspricht.
Die Schaltvorrichtung 11 kann jede Art von Schalter wie Diode, MOSFET, JFET, IGBT, BJT, Thyristor oder deren Kombination sein. Je nach Bauteiltyp wird die Last der Energiequelle 14 auf ein paar Volt reduziert, z.B. 1-10 Volt. Folglich ist es nicht erforderlich, die Energiequelle 14 vor einer hohen Spannungsbelastung zu schützen, z.B. vor Tausenden von Volt. Die Verwendung von Schutzwiderständen und/oder Schutzschaltungen wird reduziert oder eliminiert. Die vorliegenden Konstruktionen vereinfachen die verwendeten Schaltungen, erhöhen die Energieeffizienz und sorgen für mehr Sicherheit.
5 zeigt einen exponentiellen Spannungsabfall im Energiespeicher. Energieeinsparungen während der zeitlich veränderlichen Magnettherapie können durch einen geringeren Spannungsabfall im Energiespeicher zwischen dem ersten, zweiten und den nachfolgenden Maximuma der Resonanzschwingung gekennzeichnet sein. Die Stärke der einzelnen Spannungsschwingungen wird exponentiell gedämpft, um einen Energieausgleich herzustellen. Dadurch kann die maximale Wiederholungsrate der magnetischen Impulse erhöht werden, da die Wiederholungsrate von der Geschwindigkeit abhängt, mit der der Energiespeicher aufgeladen werden kann. Da der Energiespeicher durch die Menge des Energieverlustes während des vorhergehenden Impulses aufgeladen wird, ist es möglich, die Wiederholungsrate des Geräts auf bis zu Hunderte von Magnetimpulsen pro Sekunde zu erhöhen, ohne die Eingangsleistung erhöhen zu müssen. Der Spannungsabfall zwischen den aufeinanderfolgenden Amplituden beträgt höchstens 21 %, vorzugsweise nicht mehr als 14 % und am bevorzugtesten höchstens 7 %.
Das Gerät kann für die Behandlung/aufeinander folgende Behandlungen in kontinuierlicher, unterbrochener oder in unterschiedlichen Arbeitszyklus-Verläufen verwendet werden. Der Arbeitszyklus kann mehr als 10 % betragen, d.h. ein unterbrochener Verlauf mit einem Verhältnis von bis zu 1 aktiven zu 9 passiven Zeiteinheiten. Das Verhältnis kann sich während der Therapie möglicherweise ändern. Das Gerät ermöglicht den Betrieb mit der magnetischen Flussdichte von Spitze zu Spitze -auf der Oberfläche des Magnetfeldgenerators von mindestens 3 T, vorzugsweise mindestens 2,25 T, am bevorzugtesten mindestens 1,5 T, bei Wiederholungsraten über 50 Hz, vorzugsweise bei Wiederholungsraten über 60 Hz, bevorzugter bei Wiederholungsraten über 70 Hz, und am bevorzugtesten bei Wiederholungsraten über 80 Hz, wobei die Behandlung/aufeinander folgenden Behandlungen mehrere Sekunden oder länger dauern können, zum Beispiel mindestens 5, 10, 30, 60, 120 oder 240 Sekunden oder länger. Der Gesamtstromverbrauch der Magnetstimulationsvorrichtung beträgt weniger als 1,3 kW und die Impulsbreite liegt im Bereich von Hunderten von µs.
Das Gerät ermöglicht Wiederholungsraten über 100 Hz, vorzugsweise Wiederholungsraten über 150 Hz, am bevorzugtesten Wiederholungsraten über 200 Hz, wobei die magnetische Flussdichte eine therapeutische Wirkung auf Neuronen und/oder Muskelfasern und/oder endokrine Zellen hat (z.B. zumindest partielle Muskelkontraktion, Aktionspotenzial in Zellen). Basierend auf der Erzielung von Wiederholungsraten in der Größenordnung von wenigen Hundert ermöglicht das Gerät auch das Zusammenfassen der magnetischen Impulse in die verschiedenen Formen (z.B. dreieckig, rechteckig, exponentiell), mit Formbreiten von 6 ms bis zu mehreren Sekunden oder länger.
Kombinierte Magnet- und Hochfrequenzbehandlungen
Es kann eine Kombination aus Magnetbehandlung und Hochfrequenzbehandlung vorgesehen werden. Die internationale Patentanmeldung PCT/ US2012/64942 beschreibt ein Gerät zur Hochfrequenzbehandlung, das verwendet werden kann. In einer anderen Ausführungsform kann das Gerät zur Hochfrequenzbehandlung den Balun-Transformator ausschließen, oder der Balun-Transformator kann in den Transmatch-Transformator (engl.: transmatch) einbezogen werden. Die möglichen Behandlungsverfahren mit kombinierten Verfahren sind nachstehend beschrieben.
Separate Vorrichtungen
Die Magnet-Behandlung in Kombination mit einer Hochfrequenz-Behandlung kann durch zwei unabhängige Behandlungsgeräte dargestellt werden, z.B. eines, das die Zielstruktur durch Hochfrequenzwellen behandelt und ein zweites, das die Zielstruktur durch ein Magnetfeld behandelt. Beide Geräte können über einen separaten Applikator zur Behandlung der Zielstruktur verfügen, oder ein Applikator kann von mindestens zwei Vorrichtungen verwendet werden, d.h. der Applikator kann für mehrere Vorrichtungen modular sein.
Ein Gerät
Das Behandlungsgerät kann mindestens einen HF-Frequenzgenerator umfassen, der Energie für die Hochfrequenzbehandlung und Energie für die Magnetbehandlung liefert. In einer anderen Ausführungsform kann das Gerät mindestens einen HF-Frequenzgenerator für die Energieerzeugung zur Hochfrequenzbehandlung und mindestens einen anderen unabhängigen Frequenzgenerator für die Energieversorgung zur Magnetbehandlung umfassen. Das Gerät kann mehrere Applikatoren für die Bereitstellung separater Hochfrequenz- oder Magnetbehandlungen für den Patienten umfassen.
Bei einer alternativen Ausführungsform kann der Applikator eine Kombination aus Hochfrequenz- und Magnetbehandlung anbieten. In einer Ausführungsform kann der Applikator mindestens eine Hochfrequenzelektrode für die Hochfrequenzbehandlung und mindestens einen Magnetfeldgenerator für die Magnetfeldbehandlung umfassen. In einer anderen Ausführungsform kann der Applikator mindestens eine Elektrode für die Hochfrequenzbehandlung und mindestens einen Magnetfeldgenerator zur Magnetbehandlung enthalten, wobei die mindestens eine HF-Quelle Energie sowohl für mindestens eine Elektrode als auch für mindestens einen Magnetfeldgenerator liefert.
In einer anderen Ausführungsform kann die mindestens eine HF-Quelle die Energie für den mindestens einen Magnetfeldgenerator liefern, der eine Magnetfeldbehandlung ermöglicht, wobei der mindestens eine Magnetfeldgenerator als die mindestens eine Elektrode verwendet werden kann. Das Wesentliche sind die sehr unterschiedlichen Stimulationsfrequenzen, die für die HF-Behandlung und die Magnetbehandlung verwendet werden. Der Magnetfeldgenerator im Hochfrequenzfeld ähnelt der Elektrode. Dadurch kann der Magnetfeldgenerator die Elektrode für Hochfrequenzbehandlung sein. In der bevorzugten Ausführungsform kann ein flacher Magnetfeldgenerator als Elektrode verwendet werden.
Die Frequenzen für die Hochfrequenzbehandlung können im Bereich von einigen MHz bis zu Hunderten von GHz liegen, vorzugsweise im Bereich von 13 MHz bis 3 GHz, am bevorzugtesten von etwa 13,56 oder 40,68 oder 27,12 MHz oder 2,45 GHz. Der Begriff „etwa“ ist derart auszulegen, dass er im Bereich von 5 % des genannten Wertes liegt. Die Impulsfrequenzen für die Magnetbehandlung können im Bereich von (einigen) hundert Hz bis (einigen) hundert kHz liegen, vorzugsweise im Bereich von (einigen) kHz bis zu (einigen) zehn kHz, am bevorzugtesten bis zu 10 kHz. Die Wiederholungsrate der magnetischen Impulse kann jedoch bis zu 700 Hz erreichen, vorzugsweise bis zu 500 Hz, am bevorzugtesten im Bereich von 1 bis 300 Hz. Die magnetische Flussdichte der Magnetbehandlung beträgt mindestens 0,1 T, bevorzugter mindestens 0,5 T, noch bevorzugter mindestens 1 T, noch bevorzugter mindestens 1,5 T, am bevorzugtesten mindestens 2 T, oder bis zu 7 Tesla auf der Oberfläche des Magnetfeldgenerators.
Mehrere Magnetfeldgeneratoren
Ein alternatives Gerät kann mehrere Magnetfeldgeneratoren umfassen.
Die meisten der derzeit verwendeten Magnetbehandlungsvorrichtungen beinhalten einen einzigen Magnetfeldgenerator zur Behandlung eines Patienten. Ein Applikator, der einen Magnetfeldgenerator enthält, ist für die Behandlung des jeweiligen Zielbereichs des Patienten bestimmt.
Es gibt jedoch häufig Anwendungen, bei denen der Zielbereich größer ist als der Bereich, den ein Magnetfeldgenerator anregen kann, z.B. mindestens eine Muskelgruppe, wie Quadrizeps, Pobacken oder Beckenbodenmuskeln, Bauch, Bizeps und/oder Trizeps, oder eine celluliteanfällige Region, wie z.B. eine Bauchregion, Hüftspeck, Po, Oberschenkel usw. Bei den derzeit verwendeten Behandlungsvorrichtungen werden solche große Zielbereiche durch Bewegen und Neupositionierung des Magnetfeldgenerators behandelt, was zu einer langsamen Behandlung führt.
In einem Aspekt der Erfindung umfasst die Magnetstimulationsvorrichtung mindestens einen Applikator und mehrere Magnetfeldgeneratoren. Die Magnetfeldgeneratoren können luftgekühlt oder durch andere Fluidmedien gekühlt werden.
Die Magnetstimulationsvorrichtung kann mindestens eine Energiequelle, mindestens einen Energiespeicher (z.B. einen Kondensator), mindestens einen Magnetfeldgenerator (z. B. eine Spule) und mindestens eine Schaltvorrichtung umfassen. Der Magnetfeldgenerator kann einen Kern enthalten, in einer bevorzugten Ausführungsform enthält der Magnetfeldgenerator jedoch keinen Kern. Die Schaltvorrichtung kann jede Art Schaltvorrichtung wie Diode, MOSFET, JFET, IGBT, BJT, Thyristor oder eine Kombination davon sein.
Mindestens ein Magnetfeldgenerator kann in verschiedenen Formen vorhanden sein, um die Vielseitigkeit des Magnetfeldprofils zu erhöhen. Die Form des Magnetfeldgenerators kann kreisförmig, halbkreisförmig, rechteckig, „Achter“, V-förmig, Y-förmig oder schmetterlingsförmig sein. Der Magnetfeldgenerator kann flach sein (2D-Form). In einer anderen Ausführungsform kann der Magnetfeldgenerator verschiedenen 3D-Körpern entsprechen, z.B. einer Hemisphäre. In einer anderen Ausführungsform kann der Magnetfeldgenerator flexibel sein, um besser an den Patienten angepasst zu werden. Der Magnetfeldgenerator kann oder kann nicht einen Kern zur Formung des Feldes aufweisen.
Die Positionierung mehrerer Magnetgeneratoren kann sehr nützlich sein.
Große Bereiche können durch mehrere Magnetfeldgeneratoren stimuliert werden. Mehrere Magnetfeldgeneratoren können eine Vielzahl von unabhängigen Magnetfeldern erzeugen, z.B. können zwei Magnetfeldgeneratoren zwei Magnetfelder mit zwei Größenspitzen der Magnetflussdichte.
Mehrere Magnetfeldgeneratoren können mit verschiedenen Behandlungsparametern und/oder Betriebsmodi betrieben werden, um dem Patienten während der Behandlung verschiedene Behandlungseffekte zu bieten, z.B. Myostimulation, Myorelaxation, analgetische Wirkung oder ästhetische Effekte wie Fettgewebereduktion, Muskelstraffung, Muskelformung, Körperkonturierung, Körperformung, Hautstraffung, Cellulitebehandlung, Umfangsverkleinerung, Brustvergrößerung und/oder Lippenvergrößerung.
Die Magnetfeldgeneratoren können an getrennten Stellen des Applikators positioniert sein.
Alternativ können die Magnetfeldgeneratoren nebeneinander, in einem Feld oder einer Matrix, in einem Muster oder an zufälligen Stellen des Applikators positioniert sein.
Die Magnetfeldgeneratoren können in dem mindestens einen Applikator in einer Ebene positioniert und/oder beweglich sein; in mindestens zwei beidseitig geneigten Ebenen, die durch einen konvexen oder konkaven Winkel oder rechtwinklig zueinander festgelegt sind; oder in mindestens zwei parallelen Ebenen mit mindestens einem Magnetfeldgenerator in jeder parallelen Ebene. Die Bewegung des mindestens einen Magnetfeldgenerators kann translatorisch und/oder rotatorisch, konstant oder beschleunigt sein. Die Bewegung kann einer vorherbestimmten, zufälligen oder vordefinierten Bewegungsbahn folgen, wie z.B. einem Muster, einem Array oder einer Matrix. Die Winkel der Ebenen und/oder die Bewegung des mindestens einen Magnetfeldgenerators können von einem Bediener entsprechend den Bedürfnissen des Patienten eingestellt werden. In einer alternativen Ausführungsform kann der Patient im Schnittbereich der von den mehreren Magnetfeldgeneratoren erzeugten Magnetfelder positioniert sein.
Die Positionen der mindestens zwei Magnetfeldgeneratoren können die Magnetfelder auf die Zielfläche fokussieren; oder das von einem der Magnetfeldgeneratoren erzeugte Magnetfeld kann das Magnetfeld eines anderen Magnetfeldgenerators beeinträchtigen und das sich daraus ergebende Magnetfeld kann geformt sein. Die magnetische Flussdichte kann aus mehreren Magnetfeldgeneratoren aufsummiert werden.
Mehrere Magnetfeldgeneratoren können die Wirkungsdauer der Stimulation verlängern, wenn die Schaltvorrichtungen nacheinander geschaltet werden. Daher ist die Behandlung wirksamer und die Behandlungszeit kann verkürzt werden.
Die Magnetstimulationsvorrichtung kann mindestens einen Applikator, mindestens eine Energiequelle und mindestens zwei Magnetfeldgeneratoren umfassen. In einer alternativen Ausführungsform kann die Magnetstimulationsvorrichtung jedoch eine Vielzahl von Applikatoren und/oder eine Vielzahl von Energiequellen umfassen. Mehrere Applikatoren können zur Behandlung von mindestens zwei kooperierenden Muskelgruppen mit unterschiedlichen Behandlungseffekten verwendet werden. In einer beispielhaften Anwendung z.B. kann der Triceps brachii behandelt werden, um Myostimulationswirkungen zu erzielen, und der Biceps brachii kann behandelt werden, um Myorelaxationswirkungen zu erreichen.
Der mindestens eine Applikator kann in einem vorgegebenen Muster, z. B. einer Abtastbewegung, beweglich sein, oder die Bewegung kann einer zufälligen Bewegungsbahn folgen. Die Bewegung kann konstant oder beschleunigt sein, um dem Patienten eine möglichst komfortable Behandlung zu ermöglichen. Die Bewegung des Applikators kann vom Bediener eingestellt werden.
Die Behandlung durch die Magnetstimulationsvorrichtung kann in unterschiedlichen Betriebsarten erfolgen. Eine Betriebsart kann innerhalb des Pulses 17 mehrere Impulse 16 gleichzeitig erzeugen, so wie in 6 dargestellt. Eine andere Betriebsart kann mehrere Impulse 16 zu unterschiedlichen Zeitpunkten innerhalb des Pulses 17 erzeugen, so wie in 7 dargestellt. Beide Betriebsarten können kombiniert werden.
Gleichzeitig erzeugte Impulse
Die Magnetstimulationsvorrichtung kann mehrere Impulse 16 durch die Magnetfeldgeneratoren L₁, L₂, ... L_N gleichzeitig innerhalb des Pulses 17 erzeugen. Diese Betriebsart ist in 6 veranschaulicht. Wie in 8 gezeigt, kann eine Magnetstimulationsvorrichtung mindestens eine Energiequelle 18, einen Energiespeicher 19, N Magnetfeldgeneratoren 20-22 und N+1 Schaltvorrichtungen 23-26 umfassen, wobei N eine positive Ganzzahl größer als 1 ist. Diese beispielhafte Ausführungsform umfasst ein Minimum an Hardwarekomponenten. Der Induktivitätswert jedes Magnetfeldgenerators kann konstant sein, jedoch können in einer alternativen Ausführungsform unterschiedliche Induktionswerte verwendet werden.
Die Schalteinrichtungen 24-26 können getrennt geschaltet werden, wobei das Magnetfeld durch getrennte Magnetfeldgeneratoren erzeugt wird.
In einer anderen Ausführungsform kann jede Schaltvorrichtung in Kombination mit mindestens einer anderen Schaltvorrichtung geschaltet werden.
Die magnetische Flussdichte der Stimulation ist proportional zur Anzahl und/oder Induktivität der aktiven Magnetfeldgeneratoren 24-26. Die aktiven Magnetfeldgeneratoren sind die Magnetfeldgeneratoren im geschlossenen Kreislauf des Stromkreises. Wenn z.B. die Anzahl der aktiven Magnetfeldgeneratoren 2 beträgt und die Induktionen der Magnetfeldgeneratoren gleich sind, kann der Wert der magnetischen Flussdichte für jeden Magnetfeldgenerator die Hälfte der magnetischen Flussdichte betragen, die durch einen einzigen aktiven Magnetfeldgenerator mit denselben Parametern und Bedingungen, z.B. Induktivität, Widerstand, Frequenz, Spannung, erreicht würde. Die gesamte Ersatzinduktivität der Magnetstimulationsvorrichtung kann durch Schaltung mehrerer Schaltvorrichtungen in einen geschlossenen elektrischen Stromkreis verändert werden. Daher kann die Impulsdauer durch Anpassung der Induktivität angepasst werden. Der Wert der gesamten Ersatzinduktivität (L_total) kann durch Gleichung 1 bestimmt werden. $\frac{1}{L_{t o t a l}} = \frac{1}{L_{1}} + \frac{1}{L_{2}} + \dots + \frac{1}{L_{N}}$
Zu unterschiedlichen Zeiten erzeugte Impulse
Die Magnetstimulationsvorrichtung kann mehrere Impulse 16 erzeugen, die durch die Magnetfeldgeneratoren L₁, L₂, ... L_N zu unterschiedlichen Zeiten innerhalb des Pulses 17 erzeugt werden. Diese Betriebsart ist in 7 veranschaulicht. Diese Betriebsart kann die Wiederholungsrate, die der Patient wahrnimmt, vervielfachen, z.B. wenn die Anzahl der Magnetfeldgeneratoren 3 beträgt und die Wiederholungsrate jedes Magnetfeldgenerators 100 Hz beträgt, kann der Patient die Wiederholungsrate 300 Hz wahrnehmen. In einem anderen Beispiel kann diese Betriebsart für Behandlungen mit hoher Wiederholungsrate verwendet werden, wenn Magnetstimulationsvorrichtungen auf solche Wiederholungsraten umgestellt werden, die ausreichend gekühlt sein können.
Im Beispiel in 9 umfasst eine Magnetstimulationsvorrichtung mindestens eine Energiequelle 27, N Energiespeicher 28-30, N Magnetfeldgeneratoren 31-33 und 2xN Schaltvorrichtungen 34-39, wobei N eine positive Ganzzahl größer als 1 ist. Der mindestens eine Energiespeicher 28-30 kann selektiv von der Energiequelle 27 geladen werden, indem die Schaltvorrichtungen 34, 36, 38 selektiv geschaltet werden, und die Impulse können selektiv erzeugt werden, indem die Schaltvorrichtungen 35, 37, 39 selektiv geschaltet werden.
Der Vorteil dieser beispielhaften Ausführungsform besteht in der zeitlichen Unabhängigkeit der Impulse, die durch die einzelnen Magnetfeldgeneratoren erzeugt werden. Die Schaltvorrichtungen können jedoch synchronisiert werden, um die Impulse zu einer bestimmten Zeit innerhalb des Pulses zu erzeugen, oder beide Betriebsarten können mit dieser Ausführungsform kombiniert werden. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform ist die Möglichkeit, verschiedene Behandlungen durch eine Vielzahl von Magnetfeldgeneratoren zur Verfügung zu stellen. Verschiedene Behandlungen können verschiedene Effekte für den Patienten hervorrufen, z.B. Stimulation, wie Myostimulation, Schmerzlinderung oder Myorelaxation.
10 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem die Magnetstimulationsvorrichtung N Energiequellen 40, N Energiespeicher 41, N Magnetfeldgeneratoren 42 und N Schaltvorrichtungen 43 umfasst, wobei N eine positive Ganzzahl größer als 1 ist. Der mindestens eine Energiespeicher 41 kann selektiv von der Energiequelle 40 geladen werden, und die Impulse können selektiv erzeugt werden, indem Schaltvorrichtungen 43 selektiv geschalten werden.
Die Impulse, die durch die einzelnen Magnetfeldgeneratoren erzeugt werden, sind zeitunabhängig. Die Schaltvorrichtungen können jedoch synchronisiert werden, um die Impulse gleichzeitig innerhalb des Pulses zu erzeugen, oder beide Betriebsarten können kombiniert werden.
Mehrere Applikatoren
Die Magnetstimulationsvorrichtung kann eine Vielzahl von Applikatoren enthalten. Der Applikator umfasst mindestens einen Magnetfeldgenerator, der beweglich sein kann. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass die Bewegung und/oder Positionierung der Vielzahl von Applikatoren voneinander unabhängig sein kann. Daher können verschiedene Körperteile eines Patienten gleichzeitig behandelt werden. Dadurch wird die gesamte Behandlungszeit verkürzt und die Wartezeiten von Patienten reduziert. Die Bewegung des mindestens einen Applikators kann automatisch erfolgen, sodass eine manuelle Handhabung möglicherweise nicht erforderlich ist. Die Bewegung des mindestens einen Applikators kann einer vorgegebenen Bewegungsbahn folgen oder zufällig sein. In einer alternativen Ausführungsform kann die Bewegung mehrerer Applikatoren synchronisiert sein.
Mehrere Applikatoren können in einer Ebene zueinander angeordnet werden; in mindestens zwei beidseitig geneigten Ebenen, die durch konvexe oder konkave Winkel oder senkrecht zueinander festgelegt sind; oder in mindestens zwei parallelen Ebenen. Die Winkel der Ebenen können von einem Bediener entsprechend den Bedürfnissen des Patienten eingestellt werden. In einer alternativen Ausführungsform kann der Patient im Schnittbereich der von den mehreren Magnetfeldgeneratoren erzeugten Magnetfelder positioniert sein.
Der Vorteil dieser Anwendung kann die Behandlung mehrerer zusammenwirkender Muskeln, wie Agonisten und Antagonisten, sein, z.B. kann ein Muskel angeregt werden, um eine Stärkungswirkung zu erreichen, und auf der anderen Seite kann der andere Muskel stimuliert werden, um eine Myorelaxationswirkung zu erreichen.
Alle oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen können in einem oder mehreren Applikatoren verwendet werden.
Die Induktivität von Magnetfeldgeneratoren in jeder Ausführungsform kann variieren. Die Kapazität der Energiespeicher in jeder Ausführungsform kann ebenfalls variieren. Die Impulsdauer kann variabel sein und/oder die magnetische Flussdichte, die von verschiedenen Magnetfeldgeneratoren erzeugt wird, kann ebenfalls variieren.
Sicherheitskonzept
Arbeitsweise der Magnetstimulationsvorrichtung
Ein wichtiger Parameter für das sichere Konzept ist die Temperatur der Magnetstimulationsvorrichtung. Wärme wird durch Gesamtenergieverluste erzeugt, die durch statische und dynamische Komponenten verursacht werden (Gleichungen 1 - 3). Die Wärme wird innerhalb der Magnetstimulationsvorrichtung verteilt und die Wärme wird durch den Kühlmittelfluss abgeführt.
Die erzeugte Wärme muss überwacht werden, da Überhitzung Schäden an der Magnetstimulationsvorrichtung verursachen kann und auch Wärmeschäden des medizinischen Geräts ein potenzielles Risiko für den Patienten darstellen können. Daher muss die Wärmeerzeugung überwacht werden, um eine thermische Schädigung der Magnetstimulationsvorrichtung und/oder des Patienten zu verhindern.
Die Leistungsverluste und/oder die Wärmeerzeugung können durch die Magnetstimulationsvorrichtung durch Bestimmung der Wellenform jedes Betriebsparameters, z.B. Spannung, elektrischer Strom oder magnetische Flussdichte, überwacht und/oder bestimmt werden. Die ermittelte Wellenform steht in Beziehung zu einer Referenz und/oder zu dem Betriebsparameter, der mit einem anderen Wert einer Kenngröße gemessen wird, z.B. Zeit, Frequenz, Amplitude oder Phase.
Gemäß der Erfindung kann ein aktueller Wert eines Betriebsparameters, z.B. Spannung, elektrischer Strom oder magnetische Flussdichte, durch Messung über einen geeigneten Sensor oder durch Ableiten eines Wertes der Spannungsquelle, z.B. eines Energiespeichers oder einer Energiequelle, bestimmt werden. Der aktuell ermittelte Betriebsparameter wird mittels eines mathematischen und/oder Signalverarbeitungsverfahrens verarbeitet.
Überwachung der Betriebsparameter
Gemäß einer Anwendung der Erfindung kann mindestens ein derzeit festgelegter Betriebsparameter zur Bestimmung der Korrektheit der Stimulation verwendet werden. Die Richtigkeit der Stimulation kann durch das Verhältnis zwischen einem aktuellen Wert eines Betriebsparameters und einer Referenz oder dem Betriebsparameter bestimmt werden, der in einem anderen Wert der Kenngröße gemessen wird. Die Beziehung ist das Ergebnis eines mathematischen und/oder Signalverarbeitungsverfahrens.
Kalibrierungskurve
Nach einem Aspekt der Anwendung kann eine Kalibrierungskurve festgelegt werden. Die Kalibrierungskurve ist die Kalibrierungswellenform des Betriebsparameters. Die Kalibrierungskurve kann vom Hersteller als Werkeinstellung implementiert werden. Alternativ kann die Kalibrierungskurve durch ein mathematisches und/oder Signalverarbeitungsverfahren bestimmt werden.
Die Kalibrierungskurve kann aus mindestens einer Wellenform bestimmt werden, vorzugsweise aus mindestens 2 Wellenformen, bevorzugt aus mindestens 5 Wellenformen, sogar noch besser aus mehr als 10 Wellenformen, am bevorzugtesten aus mindestens 50 Wellenformen. Die Referenz kann durch die vollständige Kalibrierungskurve, ein repräsentatives Segment der Kalibrierkurve oder durch vordefinierte Bezugspunkte der Kalibrierkurve, z.B. eine Wertetabelle, bestimmt werden.
11 zeigt eine Spannungs-Kalibrierkurve 44 eines Impulses, gemessen im Zeitbereich. Die Spannungswellenform kann z.B. auf einem Energiespeicher bestimmt werden. Zur Bestimmung der Kalibrierkurve kann jedoch jeder der Betriebsparameter verwendet werden.
Die derzeit gemessene Spannungswellenform und die Kalibrierkurve sind mit einem mathematischen und/oder Signalverarbeitungsverfahren zueinander in Beziehung gesetzt. Auf der Grundlage der Beziehung kann mindestens ein Schwellenwert festgelegt werden. Der mindestens eine Schwellenwert kann der Richtigkeit der Stimulation entsprechen und/oder den Bediener der Magnetstimulationsvorrichtung über ein unbeabsichtigtes Ereignis informieren. Das unbeabsichtigte Ereignis kann das Erkennen eines Metallgegenstands, z.B. Metallschmuck wie eines Rings oder eines Armbands, oder eine Prothese wie eine Endoprothese oder ein chirurgischer Nagel in der Nähe der Magnetstimulationsvorrichtung betreffen; oder das Erkennen eines Hardwarefehlers der Magnetstimulationsvorrichtung, z.B. eines Fehlers der Schaltvorrichtung wie z.B. eines Thyristors. Auf der Grundlage der Beurteilung eines unbeabsichtigten Ereignisses kann die Behandlung abgeschaltet werden und/oder die Benachrichtigung des Bedieners kann durch die Magnetstimulationsvorrichtung in einer vom Menschen wahrnehmbaren Form, z.B. durch mechanische und/oder elektromagnetische Mittel, wie z. B. eine hörbare Benachrichtigung (z.B. Signalton) oder eine visuell wahrnehmbare Benachrichtigung (blinkendes Licht, Farbänderung usw.), erzeugt werden.
In einer beispielhaften Anwendung des Aspekts der Anwendung kann die Beziehung zwischen der derzeit gemessenen Spannungswellenform und der Spannungskalibrierungskurve durch ein statistisches Verfahren bestimmt werden, die zu einem Korrelationskoeffizienten führt. Die Zeitdauer der korrelierten Kalibrierungskurve und der Spannungswellenform kann länger sein als die Zeitdauer, die ausreicht, um den Wert eines zweiten Maximums zu erreichen. Die richtige Stimulation kann bestimmt werden, wenn der Korrelationskoeffizient in absoluten Werten mindestens 0,9 beträgt, vorzugsweise mindestens 0,95, am besten jedoch mindestens 0,99. Das unbeabsichtigte Ereignis kann festgestellt werden, wenn der Korrelationskoeffizient in absoluten Werten mindestens 0,4 beträgt, vorzugsweise mindestens 0,6, bevorzugter mindestens 0,7, am besten jedoch mindestens 0,9. Der Wert des Korrelationskoeffizienten kann zum Nachweis eines Metallgegenstands in der Nähe der Magnetstimulationsvorrichtung verwendet werden, z.B. Metallschmuck wie z. B. einen Ring oder ein Armband oder eine Prothese wie eine Endoprothese oder ein chirurgischer Nagel; oder zur Erkennung von Hardwarefehlern der Magnetstimulationsvorrichtung, z.B. Fehler einer Schaltvorrichtung wie ein Thyristor.
12A zeigt den Fall, wenn sich das Metallobjekt in der Nähe der Magnetstimulationsvorrichtung befindet. Es gibt zwei Kurven, die sich auf eine Spannungs-Kalibrierkurve 44 und die aktuell gemessene Spannungskurve 45 beziehen. Die aktuell gemessene Spannungswellenform 45 unterscheidet sich im Wert von zweitem Maximum 46 im Vergleich zum Wert von zweitem Maximum 47 von der Spannungs-Kalibrierkurve 44. Ein weiterer zusätzlicher Unterschied besteht in der Zeitverschiebung 48, die sich auf den Zeitpunkt bezieht, zu dem die aktuell gemessene Spannung den Wert des zweiten Maximums 46 erreicht, verglichen mit dem Zeitpunkt, zu dem die Kalibrierkurve den Wert des zweiten Maximums 47 erreicht. Daher kann der Korrelationskoeffizient in absoluten Werten niedrigere Werte erreichen als bei korrekter Stimulation, wenn der Wert des Korrelationskoeffizienten in absoluten Werten mindestens 0,9 beträgt, vorzugsweise mindestens 0,95, am besten jedoch mindestens 0,99. Die Erkennung eines Metallobjekts ist für die Sicherheit des Patienten sehr wichtig, da das Risiko einer Verletzung des Patienten durch Wärmeeinleitung im Metallgegenstand und/oder durch die unbeabsichtigte Bewegung des Metallgegenstandes besteht.
13 zeigt den Fall, wenn ein Hardwarefehler auftritt, z.B. ein Ausfall der Schaltvorrichtung. Es gibt zwei Kurven, die sich auf eine Spannungs-Kalibrierkurve 44 und die aktuell gemessene Spannungswellenform 45 beziehen. Der Wert der Spannungskalibrierungskurve 44 bleibt konstant, nachdem der Wert des zweiten Maximums 47 erreicht wurde. Die aktuell gemessene Spannungswellenform 45 setzt sich jedoch in Resonanz 52 fort, obwohl der Wert des zweiten Maximums 46 dem Wert des zweiten Maximums 47 der Kalibrierkurve 44 entspricht.
In der bevorzugten Anwendung kann das Verhältnis zwischen der Spannungskalibrierungskurve 44 und der aktuell gemessenen Spannungswellenform 45 durch eine Zeitspanne bestimmt werden, die länger ist als die Zeitdauer, die ausreicht, um den Wert des zweiten Maximums des Betriebsparameters zu erreichen.
Die Kalibrierungskurve kann vom Hersteller oder durch ein mathematisches und/oder Signalverarbeitungsverfahren eingestellt werden. Die Magnetstimulationsvorrichtung kann die Kalibrierungswerte nach einer bestimmten Zeit und/oder nach dem Wechsel eines Teils der Magnetstimulationsvorrichtung regelmäßig überprüfen und/oder anpassen.
Der Vorteil der Verwendung des Korrelationskoeffizienten ist, dass die Methode unabhängig von der Wiederholungsrate und/oder der Amplitude der Stimulation ist. Die Methode liefert auch sehr präzise und/oder relevante Ergebnisse.
Korrekte Werte erkennen
In einem anderen Aspekt der Anwendung kann die Richtigkeit der Behandlung einfach durch ein Verhältnis von mindestens einem spezifischen Wert der aktuell gemessenen Spannungswellenform 45 bestimmt werden, die durch das Metallobjekt beeinflusst ist. Das Metallobjekt kann einen Teil der Stimulationsenergie aufnehmen. Daher ist die aktuell gemessene Spannung niedriger als der Kalibrierungswert und der aktuell ermittelte Spannungsabfall 49 ist erhöht, so wie in 12A dargestellt ist. Der Wert der ersten Maximums 50 entspricht der maximalen Stimulationsspannung, die von einer Spannungsquelle erzeugt wird, und kann einfach aus der Spannungsquelle bestimmt werden. Während der korrekten Behandlung wird der Energiespeicher wegen Energieverlusten nicht bis zum Wert des ersten Maximums 50, sondern nur bis zum Wert des zweiten Maximums 47, das weniger als der Wert des ersten Maximums 50 ist, aufgeladen. Daher kommt es zu einem Abfall der richtigen Spannung 51 , der durch die Differenz zwischen dem Wert des ersten Maximums 50 und dem Wert des zweiten Maximums 47 bestimmt wird. Der Abfall der richtigen Spannung 51 entspricht dem Wert des ersten Maximums 50. Der Spannungsabfall tritt innerhalb jedes Impulses auf. Daher kann ein Schwellenwert für den Abfall der richtigen Spannung eingestellt werden. im Falle keines unbeabsichtigten Ereignisses und angemessener Behandlung entspricht der Wert der aktuell gemessenen Spannung dem Kalibrierungswert und der Abfall der richtigen Spannung 51 bleibt während der andauernden Betriebsparameter und/oder Umgebungsbedingungen konstant. Im Hinblick auf den Abfall der richtigen Spannung 51 kann ein vorgegebener Schwellenwert für den Spannungsabfall eingestellt werden, der der korrekten magnetischen Stimulation entspricht und als richtig angesehen werden kann. Die richtigen Werte können vom Hersteller kalibriert oder durch mathematische und/oder Signalverarbeitungsverfahren bestimmt werden. Die Magnetstimulationsvorrichtung kann die Kalibrierungswerte nach einer bestimmten Zeit und/oder nach dem Wechsel eines Teils der Magnetstimulationsvorrichtung regelmäßig überprüfen und/oder anpassen.
Der Schwellenwert für den Abfall der richtigen Spannung kann auf 30 % festgelegt werden, vorzugsweise auf 21 %, bevorzugter auf 14 %, am besten jedoch auf 7 % des Wertes des ersten Spannungsmaximums. Wenn der Spannungsabfall den Schwellenwert erreicht, kann die Nähe des Metallobjekts bestimmt werden. Wenn der Spannungsabfall nach Erreichen des zweiten Maximums zeitlich variiert, kann ein Hardwarefehler erkannt werden. Die Meldung eines unbeabsichtigten Ereignisses kann in menschlich wahrnehmbarer Form erzeugt werden.
Bei einem alternativen Ansatz kann die Genauigkeit der Behandlung auch nur durch die Bezugswerte des zweiten Spannungsmaximums 46, 47 und/oder durch die Relation anderer Bezugspunkte in der Spannungskalibrierungskurve 44 und der derzeit gemessenen Spannungswellenform 45 bestimmt werden. Die Bezugspunkte und/oder der Schwellenwert können vom Hersteller als Werkseinstellungen festgelegt werden, z. B. als Wertetabelle, oder die Bezugspunkte und/oder Schwellenwerte können vom Bediener festgelegt werden.
Während der Behandlung können mehrere Fälle auftreten. In der beispielhaften Anwendung kann der Betriebsparameter eine Spannung sein. Diese Fälle sind:

1) Der richtige Stimulationsfall, bei dem die aktuell gemessene Spannung (ein spezifischer Wert oder eine Wellenform) identisch ist oder innerhalb eines akzeptablen Bezugsbereichs liegt oder dem Spannungswert, der zu unterschiedlicher Zeit desselben Pulses gemessen wird (Korrelationskoeffizient entspricht fast 1), entspricht.
2) Der fehlerhafte Stimulationsfall, der bestimmt werden kann aus der Beziehung:
1. a) Der aktuell gemessenen Spannungswellenform und der Kalibrierungskurve; oder
2. b) Des derzeit gemessenes Spannungswerts, gemessen zu einem bestimmten Zeitpunkt t und des vordefinierten Werts der richtigen Spannung zum Zeitpunkt t (z.B. kann der Zeitpunkt t der Zeitpunkt sein, an dem das zweite Maximum erreicht wird). Wenn der Vergleich einen festgelegten Schwellenwert überschreitet, ist ein fehlerhafter Stimulationsfall vorhanden, und die Magnetstimulationsvorrichtung erzeugt eine Benachrichtigung an das Personal.
3. c) Die aktuell erzeugte Spannung wird zu zwei verschiedenen Zeitpunkten gemessen, Zeit t und Zeit t+x, und die aktuell gemessenen Spannungswerte werden in Beziehung zueinander gesetzt. Wenn der Vergleich einen vordefinierten Schwellenwert überschreitet, liegt ein unbeabsichtigtes Ereignis vor und die Magnetstimulationsvorrichtung generiert eine Benachrichtigung an das Personal.

Wie in 12B dargestellt, kann die Genauigkeit der Stimulation durch mindestens einen Bezugspunkt in der aktuell gemessenen Spannungswellenform bestimmt werden. In der bevorzugten Anwendung wird der Wert des zweiten Maximums verwendet, weil er klar definiert ist und leicht bestimmt werden kann. Auf der anderen Seite kann die Genauigkeit der Stimulation durch das Verhältnis von mindestens zwei Bezugspunkten bestimmt werden. Eine beispielhafte Anwendung kann eine Spannungsdifferenz ΔU = U₂ - U₁ zum Zeitpunkt t bestimmen. Auf der Grundlage des Wertes der Spannungsdifferenz kann die Nähe des Metallgegenstands bestimmt werden. In dieser beispielhaften Anwendung ist U₂ konstant, weil sie von einem Kalibrierwert abgeleitet wird. Eine andere beispielhafte Anwendung kann einen Zeitunterschied von Δt = t₂ - t₁ bestimmen, von dem aus ein Kalibrierwert und die gemessene Spannung eine ausgewählte Spannung U_c erreichen. Dann kann auf der Grundlage des Werts der Zeitdifferenz die Nähe des Metallgegenstands bestimmt werden. In dieser beispielhaften Anwendung ist t₁ konstant, weil sie von einem Kalibrierwert abgeleitet wird.
12C zeigt die Bestimmung einer falschen Stimulation durch die aktuell gemessenen Spannungswerte (U_I1, U_I2), gemessen in vorher festgelegten Zeitwerten (t₁, t₂). Die Genauigkeit der Stimulation kann durch das Verhältnis von U_I1(t₁) und U_I2(t₂) bestimmt werden. Wenn der Vergleich einen vordefinierten Schwellenwert überschreitet, liegt ein unbeabsichtigtes Ereignis vor und die Magnetstimulationsvorrichtung generiert eine Benachrichtigung an das Personal. In der bevorzugten Anwendung können die Werte des ersten und zweiten Maximums verwendet werden.
In einem Aspekt umfasst ein Verfahren zur Steuerung einer Magnetstimulationsvorrichtung zur Behandlung einer biologischen Struktur durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld die Bestimmung mindestens eines Wertes (z.B. Volt) eines Betriebsparameters (Spannung) in mindestens einem Wert (Mikrosekunden) einer Kenngröße (Zeit), wobei der Wert des Betriebsparameters mindestens zu einem der folgenden Werte in Beziehung steht: einer Kalibrierkurve, einem Kalibrierwert; oder mindestens einem Wert (zwei Spannungsmessungen zu bestimmten Zeiten) desselben Betriebsparameters in einem anderen Wert (Mikrosekunden) derselben Kenngröße (Zeit), wobei die Kalibrierkurve und/oder der Kalibrierwert in demselben Wert (Mikrosekunden) oder in einem anderen Wert (Mikrosekunden) desselben Wertes bestimmt werden können. Die Kalibrierkurve ist die Vielzahl der Kalibrierungswerte (Volt in diesem Beispiel) eines Betriebsparameters (Spannung) in einer Vielzahl von Werten (Mikrosekunden) einer Kenngröße (Zeit). Ein Kalibrierwert ist in diesem Beispiel eine angegebene Spannung zu einem bestimmten Zeitpunkt.
In den 12D-12G werden alle aktuell gemessenen Werte als Kreis mit Referenznummern angezeigt, die mit einem Apostroph gekennzeichnet sind; alle Kalibrierungswerte sind als Kreuz gekennzeichnet und die Referenznummern sind ohne Apostroph gekennzeichnet; alle gleichzeitig ermittelten Beziehungen sind die Referenznummern 53; und alle zu unterschiedlichen Zeiten ermittelten Beziehungen sind Referenznummern 54.
Eine komplette Wellenform eines Impulses wird gemessen. Der Impuls (wenn sich der Spannungswert in der Zeit ändert) dauert z.B. 280 µs während der korrekten Stimulation. Die gesamte Spannungswellenform steht in Beziehung (unter Verwendung der Definition im Glossar oben) mit der Kalibrierungskurve (gespeichert im Speicher der Magnetstimulationsvorrichtung). Die Beziehung wird durch den Wert eines Korrelationskoeffizienten ausgedrückt, der die Ähnlichkeit der derzeit gemessenen Wellenform mit der Kalibrierkurve angibt.
Unter Bezugnahme auf 12D kann die Wellenform der Kalibrierungsspannung 53 mit der Wellenform der aktuell gemessenen Spannung 53' mit der gleichen Zeitdauer, z. B. 350 µs, in Beziehung stehen, d.h. die Zeitdauer der Wellenform der Kalibrierungsspannung 53 entspricht der Zeitdauer der Wellenform der aktuell gemessenen Spannung 53'. Die gesamte Spannungswellenform muss nicht bestimmt werden. Es genügt mindestens einen Kalibrierwert festzulegen. Der aktuell gemessene Spannungswert 53' steht in Beziehung mit dem vorher festgelegten Kalibrierungsspannungswert 53. Das Verhältnis der Spannungswerte 53, 53' (oder Wert des Spannungsabfalls oder Korrelation) bestimmt eine fehlerhafte Stimulation. Der derzeit gemessene Spannungswert 53' und der Kalibrierungsspannungswert 53 können gleichzeitig bestimmt werden.
Unter Bezugnahme auf 12E kann die Wellenform der Kalibrierungsspannung 54 mit der Wellenform der aktuell gemessenen Spannung 54' mit einer anderen Zeitdauer in Beziehung stehen. Der aktuell gemessene Spannungswert 54' wird zum Zeitpunkt des Erreichens des zweiten Maximums gemessen. Das zweite Maximum der gemessenen Spannung tritt zu einem Zeitpunkt auf, der sich von dem Zeitpunkt des zweiten Maximums der Kalibrierkurve unterscheidet.
Wie in 12F gezeigt, steht der aktuell gemessene Spannungswert 54' in Beziehung zu dem vorher festgelegten Kalibrierungsspannungswert 54. Das Verhältnis der Spannungswerte 54, 54' (oder der Wert des Spannungsabfalls oder der Korrelation) bestimmt eine fehlerhafte Stimulation. Der aktuell gemessene Spannungswert 54' und der Wert der Kalibrierungsspannung 54 können zu unterschiedlichen Zeitpunkten bestimmt werden. Das Ergebnis der Beziehung ist dasselbe, obwohl die aktuell gemessene Spannung 54' zu einem anderen Zeitpunkt (z. B. bei 600 µs) gemessen wird als der Wert der Kalibrierungsspannung 54 (z.B. zu einer Zeit von 400 µs).
12G zeigt, dass die gesamte Wellenform der Spannung nicht bestimmt werden muss und irgendwelche Werte für die Kalibrierungsspannung müssen nicht eingestellt werden. Eine Beziehung zwischen den aktuell gemessenen Spannungswerten 55' und 56' wird bestimmt. Die wenigstens zwei aktuell gemessenen Spannungswerte 55', 56' im aktuellen Impuls werden zu unterschiedlichen Zeiten desselben Pulses gemessen. Das System kann eine fehlerhafte Stimulation erkennen, z.B. aufgrund der Kenntnis des Abfalls der richtigen Spannung. Der Abfall der richtigen Spannung kann vom Systemhersteller/-bediener als absoluter Spannungswert in Volt (abhängig von einem ersten Maximum) bestimmt werden; oder durch ein Verhältnis der aktuell gemessenen Spannungswerte zu einem ersten Maximum; oder durch einen Prozentsatz eines ersten Maximums; oder er kann von einem mathematischen Modell abgeleitet werden.
In einer alternativen Anwendung kann die Magnetstimulationsvorrichtung der Serviceabteilung und/oder dem Hersteller eine Benachrichtigung über den Hardwarefehler übermitteln, damit das Gerät repariert werden kann. Die Magnetstimulationsvorrichtung kann auch eine Blackbox zur Speicherung von Daten über unbeabsichtigte Ereignisse enthalten, um dem Bediener und/oder dem Hersteller eine Statistik zu liefern.
Der Nutzen der Anwendung ist die Bestimmung eines unbeabsichtigten Ereignisses innerhalb jedes Impulses. Dadurch wird die Sicherheit des Patienten erheblich verbessert und der Patient und/oder die Magnetstimulationsvorrichtung wird vor Wärmeschäden geschützt. Darüber hinaus kann die Magnetstimulationsvorrichtung dem Bedienungspersonal eine Meldung über das unbeabsichtigte Ereignis in menschlicher wahrnehmbarer Form übermitteln. Ein weiterer Vorteil besteht darin, die Art des unbeabsichtigten Ereignisses zu erkennen.
Magnetfeldgenerator
In einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren zur Steuerung einer Magnetstimulationsvorrichtung zur Behandlung einer biologischen Struktur durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld die Messung einer Spannung des Geräts über ein Zeitintervall; in-Beziehung-setzen der gemessenen Spannung mit einer Kalibrierkurve; und das Gerät auszuschalten und/oder eine Benachrichtigung des Betriebspersonals vorzunehmen, basierend auf der Beziehung zwischen der gemessene Spannung und der Kalibrierkurve. Das Verfahren kann auch die Bestimmung eines Korrelationskoeffizienten zwischen der gemessenen Spannung und der Kalibrierungskurve umfassen; und das Gerät ausschalten und/oder dem Bedienungspersonal eine Benachrichtigung übermitteln, wenn der Korrelationskoeffizient unter einem vorgegebenen Wert liegt.
Bei einem anderen Verfahren zur Steuerung einer Magnetstimulationsvorrichtung zur Behandlung einer biologischen Struktur durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld sind die folgenden Schritte enthalten: Messen einer Spannung der Vorrichtung zu einem Zeitpunkt T1; in-Beziehung-setzen (d.h. Vergleichen oder anderweitiges Bestimmen) einer Funktion der gemessenen Spannung zum Zeitpunkt T1 auf eine vorbestimmte Kalibrierungsspannung zum Zeitpunkt T1; oder in-Beziehung-setzen der gemessenen Spannung zum Zeitpunkt T1 auf eine vorbestimmte Kalibrierungsspannung zum Zeitpunkt T1 + x; und dann das Gerät ausschalten und/oder eine Benachrichtigung an das Bedienungspersonal bereitstellen, basierend auf der Beziehung der gemessenen Ausgangsspannung zu der vorbestimmten Kalibrierungsspannung.
Alternativ umfasst ein Verfahren zur Feststellung eines fehlerhaften Betriebs einer Magnetstimulationsvorrichtung zur Behandlung einer biologischen Struktur durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld:

AA.] Feststellen, dass eine Beziehung zwischen einer gemessenen Spannung des Geräts und einer Kalibrierungskurve einen festgelegten Schwellenwert überschreitet; oder
BB.] Feststellen, dass eine zu einem bestimmten Zeitpunkt T1 gemessene Spannung und ein richtiger Spannungswert einer Kalibrierungskurve zum Zeitpunkt T1 einen festgelegten Schwellenwert überschreiten; oder
CC.] die Beziehung einer zum Zeitpunkt T1 gemessenen ersten Spannung und einer zum Zeitpunkt T1 + x gemessenen zweiten Spannung überschreitet einen festgelegten Schwellenwert.

Das Gerät wird abgeschaltet, und/oder dem Bedienpersonal wird eine Benachrichtigung übermittelt, basierend auf der Beziehung zwischen der gemessenen Ausgangsspannung und der vorher festgelegten Kalibrierungsspannung.
Wärmeüberwachung
Nach einer anderen Anwendung der Erfindung kann mindestens ein aktuell festgelegter Betriebsparameter zur Bestimmung des Wertes der erzeugten Wärme verwendet werden. Die erzeugte Wärme kann für die Vorhersage einer Temperatur der Magnetstimulationsvorrichtung verwendet werden. In der Regel kann das Verfahren zur Behandlungsplanung und/oder zur Vorhersage der Temperatur des Applikators und/oder des Teils der Magnetstimulationsvorrichtung verwendet werden, das am empfindlichsten gegen Überhitzung ist, wie Drähte und/oder Widerstände usw.
Die Magnetstimulationsvorrichtung kann durch eine Wärmeübergangscharakteristik (TTC) beschrieben werden. Die TTC kann durch experimentelle Messung unter normalen Umgebungsbedingungen wie Temperatur und/oder Druck bestimmt werden, oder es kann sich um ein mathematisches Modell handeln, das auf technischen und/oder elektrischen Spezifikationen aller Bauteile der Magnetstimulationsvorrichtung beruht. Die TTC charakterisiert die Temperaturabhängigkeit der Magnetstimulationsvorrichtung von der Wärme. Die TTC wird vom Hersteller als Werkseinstellung festgelegt.
Der durch die beschriebene Anwendung der Erfindung ermittelte Wert der erzeugten Wärme korrespondiert zu den Behandlungsparametern. Die Temperaturentwicklung der Magnetstimulationsvorrichtung hängt während der Behandlung von mindestens einem der Behandlungsparameter, von der tatsächlichen Temperatur der Magnetstimulationsvorrichtung, der Umgebungstemperatur, der Kühlmitteltemperatur, dem Kühlmittelstrom oder der Wärmeableitung ab.
Zur Bestimmung der Temperatur der Magnetstimulationsvorrichtung während der Behandlung wird ein Berechnungsalgorithmus aufgestellt, der mindestens die TTC und Behandlungsparameter verarbeitet. Die maximale Temperatur der Magnetstimulationsvorrichtung ist begrenzt und vorgegeben. Bei alternativen Anwendungen kann die maximale Temperatur der Magnetstimulationsvorrichtung jedoch vom Bediener eingestellt werden. Die maximale Temperatur kann als sicher für den Patienten angesehen werden.
14 veranschaulicht ein Diagramm des Berechnungsalgorithmus 57, der mit einer Vielzahl von Eingaben arbeitet. Die Eingaben können die TTC 58 umfassen; tatsächlichen und/oder theoretischen Energieverlust 59 (z.B. aus TTC); mindestens einen Behandlungsparameter 60 wie Wiederholungsrate, magnetische Flussdichte, Impulsdauer, Amplitudenmodulation und/oder Behandlungsdauer; tatsächliche Temperatur 61 der Magnetstimulationsvorrichtung; Kühlparameter 62 wie Umgebungstemperatur, Kühlmitteltemperatur, Kühlmittelfluss und/oder Kühlmitteldruckabfall, relative Luftfeuchtigkeit, Wärmekapazität und/oder Wärmeableitung. Auf der Grundlage der Eingabeparameter können die anderen Parameter für die Behandlung als Ergebnis 63 bestimmt werden. In der bevorzugten Anwendung kann der tatsächliche Energieverlust für mindestens einen Impuls verwendet werden.
Nach einem Aspekt der Anwendung kann die Magnetstimulationsvorrichtung die Behandlung beenden, wenn die durch den Berechnungsalgorithmus bestimmte Temperatur die maximale Temperatur überschreitet. Wenn die berechnete Temperatur der maximalen vorher festgelegten Temperatur entspricht, wird die Behandlung eingeleitet, da die maximale vorher festgelegte Temperatur als sicher für den Patienten gilt. Die Behandlung wird nur beendet, wenn die berechnete Temperatur die maximale vorher festgelegte Temperatur überschreitet.
Nach einem anderen Aspekt der Anwendung kann die Magnetstimulationsvorrichtung die Behandlung abbrechen, wenn die durch den Berechnungsalgorithmus bestimmte Temperatur die maximale Temperatur überschreitet. In diesem Fall kann die Magnetstimulationsvorrichtung mindestens einen maximalen Wert eines Behandlungsparameters vorschlagen. Auf der Grundlage der voraussichtlichen Temperatur die Magnetstimulationsvorrichtung kann der Berechnungsalgorithmus mindestens einen Wert eines Behandlungsparameters bestimmen, der die maximale Temperatur des magnetischen Stimulationssystems während der Behandlung nicht überschreitet. Auf Wunsch des Bedieners kann der Wert des Behandlungsparameters automatisch durch die Magnetstimulationsvorrichtung eingestellt werden oder dem Bediener in einer vom Menschen wahrnehmbaren Form, wie z.B. einer hörbar wahrnehmbaren Benachrichtigung (z.B. Signalton) und/oder einer visuell wahrnehmbaren Benachrichtigung (z.B. Blitzlicht, Farbänderung usw.), empfohlen werden. In einer beispielhaften Anwendung kann der vorgeschlagene Behandlungsparameter ein maximal erreichbarer Wert der magnetischen Flussdichte sein, der durch das Kühlsystem ausreichend gekühlt werden kann. Allerdings kann dem Bediener jeder andere Behandlungsparameter vorgeschlagen werden.
15 veranschaulicht einen Berechnungsalgorithmus zur Bestimmung einer maximalen magnetischen Flussdichte, die durch das Kühlsystem ausreichend gekühlt werden kann. Sobald die Magnetstimulationsvorrichtung angeschaltet ist 64, kann der Bediener die Eingangsparameter 65 einstellen, die vom Bediener als für den Patienten geeignet erachtet werden. Der nächste Schritt 66 kann folgen. Im Schritt 66 kann der Berechnungsalgorithmus auf der Grundlage der Eingabeparameter die Temperaturverteilung T_proc bestimmen, einschließlich mindestens einer Temperatur der Magnetstimulationsvorrichtung, die zum Zeitpunkt t der Behandlung bestimmt wird (T_D(t)), und der maximalen Temperatur der Magnetstimulationsvorrichtung (T_Dmax), die während der Behandlung erreicht werden kann. Im nächsten Schritt 67 kann die Magnetstimulationsvorrichtung bestimmen, ob die ermittelte maximale Temperatur der Magnetstimulationsvorrichtung die maximale vorher festgelegte Temperatur (T_max) überschreitet.
Falls T_Dmax T_max überschreitet, kann in Schritt 68 die Behandlung deaktiviert werden und/oder eine Mitteilung über den Grund kann durch die Magnetstimulationsvorrichtung in einer vom Menschen wahrnehmbaren Form erzeugt werden. Im nächsten Schritt 69 kann der Berechnungsalgorithmus mindestens einen maximalen Behandlungsparameter bestimmen, der erreicht werden kann, um die Magnetstimulationsvorrichtung ausreichend zu kühlen, und die Magnetstimulationsvorrichtung kann dem Bediener mindestens einen maximalen Behandlungsparameter vorschlagen. Daher kann der Bediener innerhalb des zulässigen Kühlbereichs 65 korrigierte Behandlungsparameter eingeben.
Wenn die Magnetstimulationsvorrichtung in Schritt 67 feststellt, dass T_Dmax T_max nicht überschreitet, kann die Behandlung 70 begonnen werden. Anschließend kann die tatsächliche Temperatur der Magnetstimulationsvorrichtung (T_M (t)) in Schritt 71 gemessen werden. Die Temperaturmessung kann in Echtzeit kontinuierlich oder in unterschiedlichen Zeitsequenzen erfolgen, vorzugsweise zu vorher festgelegten unterschiedlichen Zeitpunkten.
In Schritt 72 kann die Magnetstimulationsvorrichtung bestimmen, ob sich T_M(t) von der ermittelten Temperatur der Magnetstimulationsvorrichtung (T_D(t)) unterscheidet. Entspricht T_D(t) T_M(t), so wird die Behandlung fortgeführt 73, indem ein weiterer magnetischer Impuls erzeugt wird und der weitere T_M(t) bis zum Ende 74 der Behandlung und/oder bis der Block 72 die Differenz in T_D(t) und T_M(t) untersucht.
Wenn T_D(t) und T_M(t) in Schritt 72 voneinander abweichen, kann konsequenterweise Schritt 75 folgen. In Schritt 75 kann die Magnetstimulationsvorrichtung prüfen, ob T_M(t) kleiner als T_D(t) ist. Ist T_M(t) kleiner als T_D(t), so kann der Berechnungsalgorithmus mindestens einen maximalen Behandlungsparameter bestimmen, der erreicht werden kann, um die Magnetstimulationsvorrichtung ausreichend zu kühlen, und dem Bediener, der den mindestens einen Behandlungsparameter in Schritt 65 einstellen kann, in Schritt 69 mindestens einen neuen maximalen Behandlungsparameter vorzuschlagen. Der mindestens eine neue Behandlungsparameter kann höher sein als der ursprünglich vorgeschlagene Behandlungsparameter.
Liegt T_M(t) nicht unter T_D(t), so kann die Magnetstimulationsvorrichtung in Schritt 76 prüfen, ob T_M(t) kleiner oder gleich T_max ist. Liegt T_M(t) unter T_max, so kann der Berechnungsalgorithmus mindestens einen maximalen Behandlungsparameter bestimmen, der erreicht werden kann, um die Magnetstimulationsvorrichtung ausreichend zu kühlen, und die Magnetstimulationsvorrichtung kann in Schritt 69 dem Bediener, der den mindestens einen Behandlungsparameter in Schritt 65 einstellen kann, mindestens einen maximalen Behandlungsparameter vorschlagen. Der mindestens eine neue Behandlungsparameter kann niedriger sein als der ursprünglich vorgeschlagene Behandlungsparameter. Wenn T_M(t) T_max entspricht, kann die Magnetstimulationsvorrichtung die Benachrichtigung erzeugen, dass die maximale vorher festgelegte Temperatur erreicht wurde.
Stellt die Magnetstimulationsvorrichtung in Schritt 76 fest, dass T_M(t) nicht kleiner oder gleich T_max ist, so wird die Behandlung deaktiviert 77, da die Temperatur T_max überschritten hat, und/oder eine Benachrichtigung kann durch die Magnetstimulationsvorrichtung in einer vom Menschen wahrnehmbaren Form erzeugt werden. Der Berechnungsalgorithmus kann mindestens einen maximalen Behandlungsparameter bestimmen, der erreicht werden kann, um die Magnetstimulationsvorrichtung ausreichend zu kühlen, und in Schritt 69 dem Bediener, der den mindestens einen Behandlungsparameter in Schritt 65 einstellen kann, mindestens einen maximalen Behandlungsparameter vorzuschlagen.
Nach noch einem anderen Aspekt der Anwendung kann der Berechnungsalgorithmus die tatsächliche Temperatur eines beliebigen Teils der Magnetstimulationsvorrichtung, z.B. die Temperatur des Applikators, überwachen. Die Temperatur des Applikators kann durch echte Wärmeverluste während der Behandlung bestimmt werden, ohne dass ein Temperatursensor im Applikator benötigt wird.
Nach noch einem anderen Aspekt der Anwendung kann der Berechnungsalgorithmus die Kühlparameter bestimmen, z. B. den Kühlmittelstrom, der ausreicht, um die während der Behandlung erzeugte Wärme zu kühlen. Der Bedarf der Kühlung kann optimiert werden.
Der Berechnungsalgorithmus kann in Echtzeit ausgeführt werden. Dementsprechend kann die Anwendung die tatsächliche Temperatur der Magnetstimulationsvorrichtung überwachen und prüfen, ob die Behandlung mit dem Ergebnis auf der Grundlage der Bestimmung durch den Berechnungsalgorithmus übereinstimmt. Die Benachrichtigung in der vom Menschen wahrnehmbaren Form kann erzeugt werden und/oder die Behandlung kann begrenzt sein, und der mindestens eine Behandlungsparameter kann in der vom Menschen wahrnehmbaren Form vorgeschlagen werden, und/oder die Behandlung kann deaktiviert werden, wenn die Differenz einen festgelegten und/oder einstellbaren Schwellenwert erreicht.
Die oben beschriebenen Verfahren können in jedem Kenngrößenbereich verwendet werden.
Das Anwendungsverfahren ist nicht durch die beschriebenen Kenngrößen begrenzt. Sie sollte im weitesten Sinne ausgelegt werden.
Die Anmeldung beschränkt sich nicht auf die beschriebenen Betriebsparameter und/oder die Kenngröße. Es kann auch jede Kombination geeigneter Betriebsparameter und/oder Kenngrößen verwendet werden. Das Verfahren sollte im weitesten Sinne ausgelegt werden.
Das Verfahren ist nicht auf die Anwendung eines Magnetfelds beschränkt, weshalb sie auch für andere gleichwertige Behandlungen wie z. B. Hochfrequenzbehandlung, Lichtbehandlung und/oder mechanische Behandlung wie Ultraschallbehandlung oder Schockwellenbehandlung verwendet werden kann.
Abschnitt II
Das Gerät und die Betriebsverfahren für dieses Gerät können zur Stimulation einer biologischen Zielstruktur verwendet werden. Die Stimulation kann verschiedene Effekte haben.
Nach der Definition der Weltgesundheitsorganisation wird Gesundheit als Zustand des vollständigen körperlichen, geistigen und sozialen Wohlbefindens definiert und nicht nur als Zustand des Fehlens von Krankheit oder Gebrechlichkeit. Es scheint jedoch, dass ein Zustand des vollständigen körperlichen, geistigen und sozialen Wohlbefindens eher dem Glück als der Gesundheit entspricht. Die angemessenere Definition von Gesundheit ist von Webster, wonach der Zustand des Wohlbefindens, der Gesundheit oder der Unversehrtheit in Körper, Geist oder Seele ist; vor allem der Zustanddes Freiseins von körperlichen Krankheiten oder Schmerzen.
Während der gepulsten Magnetbehandlung wird in der stimulierten biologischen Struktur elektrischer Strom erzeugt. Aufgrund der hohen Dichte des Magnetflusses kann die biologische Struktur gezielt angegangen und stimuliert werden. Eine Verteilung des Magnetfeldes ist in der biologischen Struktur einheitlich, da Wasser und biologische Moleküle diamagnetische Stoffe sind. Das Magnetfeld wird nicht von diamagnetischen Substanzen beeinflusst. Daher tritt beim Passieren der biologischen Struktur oder des Gewebes kein Verlust an Intensität oder magnetischer Flussdichte auf. Sogar die Kopfhaut und der Schädel sind für Magnetfelder durchlässig. Daher können magnetische Impulse ungehindert durch diese Strukturen gelangen. Partikel (z. B. Atome, Ionen, Moleküle usw.) in den biologischen Strukturen werden durch das Magnetfeld beeinflusst und die Durchlässigkeit einer Zellmembran steigt ebenfalls.
Ein wesentliches Prinzip der Magnettherapie zur Stimulation biologischer Strukturen ist der Einfluss des Magnetfeldes auf die Zelle. Die Zellmembran wird durch den induzierten elektrischen Strom polarisiert. Ein grundlegendes Phänomen des elektrischen Stroms in biologischem Gewebe kann das Auftreten eines Aktionspotenzials, eine Übertragung neuraler Erregung und/oder eine teilweise oder vollständige Muskelkontraktion sein. Darüber hinaus kann die Wirkung des generierten Aktionspotenzials eine schmerzhafte Reizübertragung modulieren, was eine Schmerzbehandlung bewirkt. Darüber hinaus kann das Aktionspotenzial zur Diagnostik oder Behandlung neuraler Erkrankungen genutzt werden. Angemessene Wiederholungsraten können Schmerzlinderung und/oder Myorelaxation bewirken. Verschiedene Wiederholungsraten können Muskelstimulation bewirken, die Stimulation der denervierten Muskulatur kann die Beweglichkeit eines Gelenks verbessern. Unterschiedliche Wiederholungsraten können den psychischen Zustand des Patienten verbessern.
Die Vorteile der vorliegenden Magnettherapie sind: Auswirkungen auf die tiefen Strukturen, die durch oberflächliche Stimulation nur problematisch stimuliert werden; nicht-invasive oder berührungslose Anwendung von Magnetfluss, kann auch mit Kleidung angewendet werden; absolute Nicht-Invasivität der Stimulation und Beseitigung von Hautreizungen am Ort der Magnetfeldanwendung; hohe Akzeptanzrate der Stimulation durch die Patienten; Beseitigung von Nebenwirkungen der Stimulation; Beseitigung der Notwendigkeit eines Applikators aus biokompatiblen Materialien; Bereitstellung eines sauberen und sterilen Applikators auf höchstem Niveau; Möglichkeit einer lokalen oder flächigen Behandlung.
Es ist davon auszugehen, dass das Verfahren nicht auf die einzelnen Anwendungen beschränkt ist und dass das Verfahren auf unterschiedliche Weise praktiziert oder durchgeführt werden kann.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren, die eine magnetische Stimulation mit einer magnetischen Flussdichte nutzen, welche mindestens ausreichend ist, um bei Wiederholungsraten von mindestens 50 Hz eine aktive Reaktion einer biologischen Struktur auszulösen.
Die vorliegenden Verfahren können zur Muskelstimulation und Training von Muskeln, Muskelgruppen oder anderen biologischen Strukturen, verwendet werden, insbesondere für die tiefen Muskeln, z.B. den Lenden-Darmbeinmuskel (Psoas) und das Zwerchfell. Das Verfahren kann andere biologische Strukturen stimulieren, z.B. die selektive Stimulation bestimmter Muskelgruppen zur Verbesserung ihrer Funktion oder zur Erzeugung eines Kontraktionsmusters aus der Muskelgruppe, um die Effizienz der Bewegung zu verbessern oder das Muskelgedächtnis zu erzeugen. Das Training der Beckenbodenmuskulatur kann auch zur Behandlung von Inkontinenz eingesetzt werden. Inkontinenz ist ein Unvermögen hauptsächlich älterer Patienten, die Entleerung von Urin oder Fäzes zurückzuhalten. Die Inkontinenz wird derzeit durch Übungen der Beckenbodenmuskulatur oder durch Verwendung von Vaginalsonden oder Rektalsonden mit Gleichstrom-Therapie oder durch Verwendung von urologischen Stühlen mit Stimulation durch ein gepulstes Magnetfeld behandelt. Jedoch erreichen urologische Stühle eine geringe magnetische Flussdichte bei hoher Wiederholungsrate. Die Wirksamkeit von urologischen Stühlen ist gering, weil die Werte der Stimulationsparameter, Wiederholungsrate und magnetische Flussdichte nicht ausreichen. Daher ist die Therapie für den Patienten relativ zeitaufwendig und unangenehm.
Ein weiteres Anwendungsgebiet kann die Behandlung der erektilen Dysfunktion sein. Ein Synergieeffekt kann auch die Myorelaxation sein.
Die derzeitigen Verfahren können zur Behandlung von Depression, Epilepsie, Schizophrenie, Parkinson-Krankheit, Alzheimer-Krankheit, Tourette-Syndrom, Amyotropher Lateralsklerose, Multipler Sklerose, Aufmerksamkeits- oder Hyperaktivitätsstörung, Adipositas, bipolarer Störung oder Manie, Angststörungen, Posttraumatische Belastungsstörung, Zwangsstörung, Schmerzen, Migräne, chronische Schmerzen, neuropathische Schmerzen, Rehabilitation nach einem Schlaganfall (Induktion der Neuroplastizität), Tinnitus, Stimulation implantierter Neuronen zur Erleichterung der Integration, Suchtmittelbezogene Störungen (Abhängigkeit und Missbrauch und Entzugsdiagnosen für Alkohol, Kokain, Amphetamin, Koffein, Nikotin, Cannabis), Wirbelsäulenverletzung & -regeneration/-rehabilitation, Kopfverletzung, Schlafmangel, primäre Schlafstörungen (primäre Schlaflosigkeit, primäre Hypersomnie, Zirkadiane Schlafstörung), kognitive Verbesserungen, Demenz, prämenstruelle Dysphorische Störung (PMS), Wirkstoffabgabesystem (Veränderung der Permeabilität der Zellmembran für ein Medikament), Induktion der Proteinsynthese (Induktion von Transkription und Translation), Stottern, Aphasie, Dysphagie, essentieller Tremor oder Essstörungen (Bulimie, Anorexie, Essattacken). Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Stimulation der neuralen Struktur durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld mit ausreichender magnetischen Flussdichte, um zumindest ein Aktionspotenzial und/oder eine aktive Reaktion der neuralen Struktur zu induzieren. Das breite Anwendungsspektrum der Stimulation biologischer Strukturen durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld wird durch hohe Wiederholungsraten und/oder hohe magnetische Flussdichte erreicht. Auf der Grundlage der Auflösung der Wiederholungsrate kann die biologische Struktur durch eine Hüllkurve bei geeigneter Wiederholungsfrequenz stimuliert werden. Die Verfahren können verwendet werden, um zumindest die Erzeugung eines Aktionspotenzials, die Modulation eines Aktionspotenzial und/oder das Hervorrufen einer aktive Reaktion zu induzieren.
Der Applikator für die Magnettherapie umfasst mindestens einen Magnetfeldgenerator zur Erzeugung eines zeitlich veränderlichen Magnetfeldes. Der Applikator kann, aber muss nicht einen Magnetkern enthalten. Der Applikator wird in der Nähe des Körpers des Patienten platziert, und wenn der elektrische Strom in dem Magnetfeldgenerator fließt, wird das zeitlich veränderliche Magnetfeld erzeugt. Die magnetische Flussdichte wird in die biologische Struktur aufgebracht, unabhängig davon, ob der Applikator die Haut berührt oder nicht. Der elektrische Strom wird induziert und stimuliert die neurale Zielstruktur. Aufgrund der Stimulation kann es zumindest zu einem Aktionspotenzial und/oder einer partiellen Muskelkontraktion kommen.
Der Applikator für Magnettherapie wird in der Nähe des Körpers des Patienten platziert. Der Magnetfluss wird in die biologische Struktur appliziert. Der elektrische Strom wird induziert und stimuliert die neuromuskuläre Platte. Durch die Stimulation wird zumindest eine partielle Muskelkontraktion verursacht.
Das vorliegende Verfahren stimuliert die neurale Struktur durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld, definiert durch eine magnetische Flussdichte von Spitze zu Spitze von mindestens 0,1 T, besser von mindestens 0,5 T, noch besser von mindestens 1 T, vorzugsweise von mindestens 1.5 T, am bevorzugtesten von mindestens 2 T, oder bis zu 7 Tesla auf der Oberfläche der Magnetfeldgeneratoren und/oder eine Wiederholungsrate von mindestens 50, 80, 90, 100, 120, 140, 180, 200, 250 oder bis zu 700 Hertz mit einer Behandlung/aufeinander folgenden Behandlungen, die mehrere Sekunden oder länger dauert/dauern, z.B. mindestens 5, 10, 30, 60, 120 oder 240 Sekunden oder länger. Die Impulsdauer liegt zwischen von (einigen) zehn bis zu (einigen) hundert µs.
Wie in 16 gezeigt, ist Stimulation der biologischen Struktur, einer Zelle, durch eine Kurve 78 mit einem Aktionspotenzial beschrieben. Das Aktionspotenzial der Zelle steigt nach dem Stimulus (induziert durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld) rasch an und erreicht den Schwellenwert 79 - die sogenannte Depolarisierung. Nach Erreichen des maximalen Amplitudenwertes ändert sich die Membrandurchlässigkeit und Repolarisation tritt auf. Der negative Wert wird im Verhältnis zum Ruhepotenzial 80 erreicht. Danach kehrt das Potenzial wieder zum Wert des Ruhepotenzials 80' zurück. Der Zeitraum vom Schwellenwert 79 bis zur Rückkehr des Potenzials auf den Schwellenwert 79' (das entspricht dem Schwellenwert 79) wird als absolute Refraktärzeit 81 bezeichnet. Die Zelle kann während der absoluten Refraktärzeit 81 nicht mehr stimuliert werden, auch nicht durch sehr starke Reizung. Der Zeitraum vom Ende der absoluten Refraktärzeit 81 bis zum Ruhepotenzial 80' wird als relative Refraktärzeit 82 bezeichnet. Die Zelle kann während der relativen Refraktärzeit 82 nur durch den intensiven Stimulus oberhalb der Wahrnehmungsschwelle stimuliert werden. Ein Stimulus oberhalb der Empfindungsschwelle ist ein Stimulus mit höherer magnetischer Flussdichte als der Wert des Stimulus der Wahrnehmungsschwelle. Die absolute Refraktärzeit 81 hat die gleiche Zeitdauer für alle Zellen, aber die relative Refraktärzeit 82 variiert je nach Zelltyp.
Unter Bezugnahme auf 17 kann nach der wahrgenommenen Intensität des Stimulus die magnetische Flussdichte mehrere Stimulationswerte erreichen. Die magnetische Flussdichte kann einen Stimulus der Wahrnehmungsschwelle 83, einen Stimulus unterhalb der Wahrnehmungsschwelle 84, einen Stimulus oberhalb der Wahrnehmungsschwelle 85, einen Stimulus der motorischen Schwelle 86, einen Stimulus unterhalb der motorischen Schwelle 87, einen Stimulus oberhalb der motorischen Schwelle 88, einen Stimulus der schädlichen Schwelle 89, einen Stimulus unterhalb der schädlichen Schwelle 90 hervorrufen; einen Stimulus oberhalb der schädlichen Schwelle 91 auszulösen wird nicht empfohlen. Generell wird der Stimulus unterhalb des Schwellenwertes erreicht, indem der Stimulus des Schwellenwertes induziert und folglich die magnetische Flussdichte leicht verringert wird. Der über einen Schwellenwert hinausgehende Stimulus wird erreicht, indem der Stimulus des Schwellenwertes erreicht wird und folglich die magnetische Flussdichte leicht erhöht wird. Daher kann es vorkommen, dass der Wert der magnetischen Flussdichte, die den Stimulus oberhalb der Wahrnehmungsschwelle auslöst, dem Wert der magnetischen Flussdichte entspricht, die den Stimulus unterhalb der motorischen Schwelle auslöst. Ebenso kann die Situation eintreten, dass der Wert der magnetischen Flussdichte, die den Stimulus oberhalb der motorischen Schwelle auslöst, gleich dem Wert der magnetischen Flussdichte ist, die den Stimulus unterhalb der schädlichen Schwelle auslöst. Entsprechend dieses Stimulationsprozesses besteht der Unterschied darin, dass die magnetische Flussdichte, die den Stimulus oberhalb der Wahrnehmungsschwelle/oberhalb der motorischen Schwelle induziert, niemals den Stimulus der motorischen Schwelle/den Stimulus der schädlichen Schwelle erreicht.
Modulation
Gemäß einer Anwendung der Erfindung kann die Hüllkurve erzeugt werden. Die Hüllkurve kann alle Wiederholungsraten enthalten. In der bevorzugten Anwendung kann die Hüllkurve höhere Wiederholungsraten enthalten, z.B. 100 Hz überschreitend, vorzugsweise mindestens 150 Hz, bevorzugter mindestens 200 Hz, am bevorzugtesten mindestens 250 Hz oder bis zu 700 Hz. Die Hüllkurve wird von der neuralen Zielstruktur als kontinuierliche Stimulation wahrgenommen, da die neurale Struktur während der Stimulation keine einzelnen Impulse unterscheiden kann. Der niedrige Wert der Wiederholungsrate ist durch die Dauer der absoluten Refraktärzeit begrenzt. Im Allgemeinen sind mindestens zwei Impulse erforderlich, um eine einfache Form der Hüllkurve zu erzeugen, z.B. rechteckig oder trapezförmig. Je komplexer die Hüllkurve ist, desto mehr Impulse werden benötigt. Die induzierte Energie (IE), die die anvisierte neurale Struktur anregt, ist eine Funktion der Wiederholungsrate, der magnetischen Flussdichte und/oder der Impulsdauer. Die Hüllkurve kann aus mehreren Impulsen bestehen, die als Zug bezeichnet werden. Die Anzahl der Pulse in einem Zug schwankt zwischen mindestens 2 Pulsen und Tausenden von Pulsen. Die Wiederholungshäufigkeit der Hüllkurve wird durch den Zeitraum der Hüllkurve angegeben, d.h. die Hüllkurve kann auch Zeit ohne Stimulation beinhalten. Die Hüllkurve kann aus Stimulationssignalen mit verschiedenen Burstfrequenzen bestehen, z. B. 5, 10, 20, 50 oder mehr Hz. Die Hüllkurve kann durch mehrere Modulationsansätze generiert werden.
MFD-Modulation
Entsprechend einem Anwendungsaspekt kann die Hüllkurve durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld mit unterschiedlicher Spitzenmagnetisierungsdichte erzeugt werden, so dass das Verfahren als magnetische Flussdichte-Modulation (MFDM) bezeichnet wird. Das MFDM-Prinzip wird in den 18A und 18B beschrieben. Die Wiederholungsrate des zeitlich veränderlichen Magnetfeldes ist konstant, so dass die Dauer des Pulses konstant ist. Auch die Impulsdauer bleibt konstant. Die magnetische Flussdichte jedes Impulses 92 variiert jedoch im Vergleich zum vorhergehenden Impuls 92, wie in 18A dargestellt ist. Daher unterscheidet sich magnetische Flussdichte jedes Impulses von der magnetischen Flussdichte des vorhergehenden Impulses. Das Prinzip erklärt sich durch eine dreieckige Hüllkurve 93, wie in 18B dargestellt ist.
RR-Modulation
Entsprechend einem anderen Aspekt der Anwendung kann die Hüllkurve im Bereich der Wiederholungsrate generiert werden, so dass der Prozess als Wiederholungsraten-Modulation (RRM) bezeichnet wird. Das Prinzip des RRM wird in den 19A und 19B beschrieben. Die magnetische Flussdichte jedes Impulses 92 bleibt konstant. Auch die Impulsdauer bleibt konstant. Daher ist die induzierte Energie für einen Impuls konstant. Die Wiederholungsrate variiert jedoch je nach Dauer des Pulses in Abhängigkeit vom vorhergehenden Puls, siehe 19A. Der tatsächliche Wert der induzierten Energie entspricht der tatsächlichen Wiederholungsrate des zeitlich veränderlichen Magnetfeldes. Wenn die sich Wiederholungsrate erhöht, erhöht sich der Wert der induzierten Energie oder umgekehrt. Das Prinzip erklärt sich durch die dreieckige Hüllkurve 93, siehe 19B.
IWM
Nach noch einem anderen Aspekt der Anwendung, kann die Hüllkurve im Impulsdauerbereich generiert werden. Das Prinzip der Impulsdauermodulation ist in den 20A und 20B dargestellt, wobei die magnetische Flussdichte und die Wiederholungsrate des zeitlich veränderlichen Magnetfeldes konstant bleiben. Die Dauer jedes Impulses 92 variiert jedoch, wie 20A zeigt. Das Prinzip erklärt sich durch die dreieckige Hüllkurve 93 in 20B.
Die Modulationsansätze sind nicht durch beispielhafte Wellenformen beschränkt. Daher kann die Hüllkurve rechteckig, quadratisch, Sägezahn, trapezförmig, sinusförmig, exponentiell usw. sein. Personen, die in der Neurologie und/oder Physiotherapie geschult sind, können verschiedene Hüllkurven und/oder Kombinationen von Hüllkurven modulieren.
Die Anwendung ist nicht auf die Verwendung des einzigen Einzelmodulationsansatzes beschränkt. Bei der bevorzugten Anwendung kann jede Kombination der oben genannten Ansätze verwendet werden.
Diagnosesequenz
Gemäß einer anderen Anwendung kann die biologische Zielstruktur durch eine Vorbehandlungssequenz angeregt werden, die eine Vielzahl von Pulsen unterschiedlicher Wiederholungsrate umfasst. Auf der Grundlage der Vorbehandlung kann die optimale/angenehmste magnetische Flussdichte für die Behandlung des Patienten bestimmt werden. Die Vorbehandlungssequenz umfasst mindestens eine Wiederholungsrate, vorzugsweise mindestens zwei verschiedene Wiederholungsraten. Die gesamte Vorbehandlung kann bis zu 120 Sekunden dauern, vorzugsweise in einem Bereich von 1 bis 60 Sekunden, bevorzugt etwa 30 Sekunden.
Nach einem Aspekt der Anwendung kann die Vorbehandlung eine Wiederholungsrate umfassen, die mindestens einen Impuls umfasst, vorzugsweise eine Vielzahl von Impulsen, z. B. mindestens zwei Impulse, bevorzugt mehr als 5 Impulse, und noch bevorzugter mindestens 10 oder mehr Impulse, die von der Magnetstimulationsvorrichtung abgefeuert werden. Die magnetische Flussdichte kann von einem Bediener während der Vorbehandlungssequenz derart eingestellt werden, dass der Patient die optimale/angenehmste Behandlung erhält. Dieser Aspekt kann für Behandlungen mit mindestens einer Wiederholungsrate verwendet werden. Dieser Aspekt kann auch für Behandlungen verwendet werden, einschließlich einer Vielzahl von Wiederholungsraten, bei denen die höchste Wiederholungsrate vorzugsweise in die Vorbehandlung einbezogen werden kann.
Entsprechend einem anderen Aspekt der Anwendung kann die Vorbehandlungssequenz eine Vielzahl unterschiedlicher Wiederholungsraten umfassen. Die erste Wiederholungsrate kann die niedrigste Wiederholungsrate der Behandlung sein. Die zweite Wiederholungsrate kann die höchste Wiederholungsrate der Behandlung sein. Mindestens ein Impuls, vorzugsweise eine Vielzahl von Impulsen, z.B. mindestens fünf Impulse, bevorzugt 10 Impulse oder mehr Impulse jeder Wiederholungsrate, können durch die Magnetstimulationsvorrichtung abgefeuert werden.
In einem beispielhaften Aspekt der Anwendung, z.B. bei einer Behandlung, bei der die niedrigste Wiederholungsrate 5 Hz beträgt und die maximale Wiederholungsrate 50 Hz beträgt, können die Vorbehandlungssequenzen zwei Züge mit einer Wiederholungsrate von 5 Hz 94 und 50 Hz 95 umfassen. Jeder Zug kann eine Sekunde dauern, und die Züge können durch eine Zeit ohne Stimulation 96 getrennt sein. Die Züge können während der Vorbereitungs-Sequenz die gesamte Zeit wechseln. Die vollständige Vorbehandlungssequenz kann 30 Sekunden dauern. Die magnetische Flussdichte kann von einem Bediener während der Vorbehandlungssequenz derart eingestellt werden, dass der Patient die angenehmste Behandlung erhält. Die magnetische Flussdichte der Züge kann für mindestens zwei Züge gleich sein.
In einem alternativen Aspekt der Anwendung kann die Vorbehandlungssequenz in einem Wiederholungsratenbereich erfolgen.
Psychiatrische, psychologische und hormonelle Anwendung
Etwa 20 % der Kinder und Jugendlichen weltweit leiden an psychischen Erkrankungen oder Problemen. Etwa die Hälfte der psychischen Erkrankungen beginnt vor dem 14. Lebensjahr. Ähnliche Arten von Krankheiten werden in Kulturkreisen überall auf der Welt gemeldet.
Über 800.000 Menschen sterben jedes Jahr an Selbstmord, und Selbstmord ist die zweithäufigste Todesursache bei den Patienten im Alter von 15 bis 29 Jahren. 75 % der Selbstmorde kommen in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen vor. Nervenkrankheiten und Alkoholkonsum tragen weltweit zu vielen Selbstmorden bei. Eine frühzeitige Ermittlung und wirksame Behandlung sind von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass die Menschen die notwendige Betreuung erhalten.
Nach einer anderen Anwendung der Erfindung kann die neurale Stimulation durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld zur Behandlung psychiatrischer Krankheiten verwendet werden. Die Wiederholungsrate des derzeitigen Verfahrens erreicht mindestens 100 Hz, vorzugsweise mindestens 110 Hz, noch bevorzugter mindestens 120 Hz. Die magnetische Flussdichte des vorliegenden Behandlungsverfahrens übersteigt mindestens 0,1 T, vorzugsweise mindestens 0,5 T, und noch bevorzugter sogar mindestens 1 T, am bevorzugtesten 2 T oder bis zu 7 T.
Das Verfahren kann zur Behandlung psychiatrischer Erkrankungen wie Depression, Schizophrenie, Migräne, Depression, Dyskinesien, Alzheimer-Krankheit, Asperger-Syndrom, Tourette-Syndrom, Aufmerksamkeits-Defizit-Hyperaktivitätsstörung (ADHS), kognitive Beeinträchtigung, Demenz, Dystonie, Restless-Leg-Syndrom, Tremor, Aphasie, Ataxie oder Sphinkter-Oddi-Dysfunktion eingesetzt werden.
Der Applikator wird in der Nähe der stimulierten neuralen Struktur, z.B. Gehirn, platziert, um die magnetische Flussdichte auf die neurale Zellstruktur zu konzentrieren. Die anvisierte neurale Struktur ist meist z.B. der präfrontale Kortex zur Linderung der Symptome von Depression oder Schizophrenie. Jedoch kann eine Fachperson der Neurologie und/oder Physiotherapie die Reize auf andere Orte anwenden, bei denen die Stimulation ähnliche Wirkung hat. Darüber hinaus kann die magnetische Flussdichte und/oder die Wiederholungsrate ausreichen, um zumindest das Aktionspotenzial oder sogar einen partiellen Anfall im ZNS zu induzieren.
Die am häufigsten stimulierte neurale Struktur für die Behandlung von Migräne oder Kopfschmerzen ist der Trigeminusnerv oder der Hinterhauptnerv. Die Stimulation des Trigeminusnervs oder des Hinterhauptnervs kann Migräne verhindern und behandeln.
Die Stimulation durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld kann auch die Produktion von Hormonen, z. B. Hypophysenhormonen, stimulieren und/oder hemmen. Jedoch können Fachpersonen der Neurologie und/oder Physiologie die Reize auch auf andere Orte anwenden, um die Hormonproduktion anderer Drüsen oder viszeraler Organe zu beeinflussen.
Darüber hinaus kann die Behandlung der Suchtmittelabhängigkeit durch das vorliegende Verfahren gefördert werden.
Nach einem alternativen Ansatz der Anwendung bei der Behandlung psychiatrischer Krankheiten kann die neurale Struktur durch eine niedrigere Wiederholungsfrequenz angeregt werden, die durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld mit einer Wiederholungsrate von mehr als 100 Hz erzeugt wird, vorzugsweise von mindestens 150 Hz, bevorzugter von mindestens 200 Hz, noch bevorzugter von mindestens 250 Hz oder bis zu 700 Hz. Die Wiederholungsfrequenz kann bis zu 350 Hz betragen, vorzugsweise bis zu 200 Hz, noch bevorzugter bis zu 100 Hz.
Anwendung bei neurodegenerativer Krankheit
Entsprechend einer anderen Anwendung der Erfindung kann die Stimulation der neuralen Struktur durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld zur Behandlung von neurodegenerativen Erkrankungen und tiefen neuralen Strukturen unter Verwendung von Wiederholungsraten über 100 Hz und einer Wiederholungsrate von z.B. 130 - 160 Hz verwendet werden. Die Wiederholungsrate kann jedoch auch 200 Hz oder 260 Hz überschreiten, die Wiederholungsrate kann bis zu 700 Hz erreichen. Die Impulsdauer liegt im Bereich von 10 bis 700 µs, vorzugsweise im Bereich von 30 bis 500 µs, bevorzugter bei 50 bis 250 µs, am bevorzugtesten im Bereich von 60 - 90 µs. Die für die Wirkung der Applikation erforderliche magnetische Flussdichte beträgt mindestens 0,1 T, vorzugsweise mindestens 0,5 T, bevorzugt 1 T, noch bevorzugter mindestens 2,5 T oder bis zu 7 T.
Die Anwendung der Erfindung kann zur Behandlung von neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson, Huntington-Krankheit, Asperger-Syndrom, Tourette-Syndrom, amyotrophe Lateralsklerose, Depression, Tetraplegie, Paraplegie, Dyskinesien, Multipler Sklerose, Aufmerksamkeits-Hyperaktivitätsstörung (ADHS), kognitive Beeinträchtigung, Demenz, Dystonie, Restless-Leg-Syndrom, Tremor, Aphasie, Ataxie, unzureichender Blutfluss im Gehirn und viele andere Erkrankungen, Störungen oder Syndrome eingesetzt werden. Die Stimulation durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld richtet sich an den geschädigten Nerv oder das ZNS, um die wesentlichen Symptome der Krankheit zu behandeln. Das Verfahren kann tiefe neurale Strukturen stimulieren, z. B. Gehirnstrukturen. Die Wirkung der Stimulation kann der Wirkung der konventionellen invasiven Tief-Hirn-Stimulation mit implantierten Elektroden in der Nähe von Nucleus basalis Meynert ähneln.
Entsprechend einem alternativen Ansatz der Anwendung bei der Behandlung von neurodegenerativen Erkrankungen kann die neurale Struktur durch eine Hüllkurve mit niedriger Wiederholungsfrequenz angeregt werden, die durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld mit einer Wiederholungsrate von mehr als 100 Hz erzeugt wird, vorzugsweise mindestens 150 Hz, bevorzugter mindestens 200 Hz, am bevorzugtesten mindestens 250 Hz oder bis zu 700 Hz. Die Wiederholungsfrequenz kann bis zu 350 Hz betragen, vorzugsweise bis zu 200 Hz, noch bevorzugter bis zu 100 Hz.
Entsprechend einem anderen Aspekt des Anwendung der Behandlung von neurodegenerativen Erkrankungen kann die neurale Stimulation durch zeitlich veränderliches Magnetfeld zur Linderung von Symptomen wie z.B. Parkinson-Krankheit eingesetzt werden. Die neurale Struktur kann durch Hüllkurven mit einer Wiederholungsfrequenz im Bereich von 40 bis 60 Hz stimuliert werden, vorzugsweise im Bereich von 45 bis 55 Hz, bevorzugt von etwa 50 Hz. Die magnetische Flussdichte ist ausreichend, um mindestens einen Stimulus der motorischen Schwelle, bevorzugter mindestens einen Stimulus oberhalb der motorischen Schwelle, zu induzieren. Die Behandlungszeit kann mindestens 20 Minuten dauern, vorzugsweise mindestens 30 Minuten, bevorzugt bis zu 60 Minuten.
Da die derzeitigen Verfahren zur Stimulation durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld in tiefe neurale Strukturen nicht invasiv sind, werden die Nachteile einer Operation sowie operative und postoperative Risiken für den Patienten vermieden.
Diagnostik
Gemäß einer anderen Anwendung der Erfindung kann die Stimulation der neuralen Struktur durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld für die Diagnostik des Nervensystems verwendet werden. Die neurale Struktur kann durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld angeregt werden, das verschiedene Hüllkurven erzeugt. Die magnetische Flussdichte der vorliegenden Behandlungsverfahren übersteigt mindestens 0,1 T, vorzugsweise mindestens 0,5 T, und noch bevorzugter sogar mindestens 1 T, am bevorzugtesten 2 T oder bis zu 7 T.
Gemäß einem Aspekt der Anwendung in der Diagnostik des neuralen Systems kann die neurale Struktur durch einzelne Impulse stimuliert werden. Der Bediener stimuliert den Patienten durch vordefinierte, unterschiedliche Wiederholungsraten, um die minimale magnetische Flussdichte zu bestimmen, die mindestens eine partielle Muskelkontraktion für jeden Wert der Wiederholungsrate hervorruft. Rückmeldungen, die zumindest partielle Muskelkontraktion registrieren, können z.B. visuell sein oder mit technischen Mitteln erfolgen. Auf der Grundlage der Messung kann ein Diagramm der Abhängigkeit von der magnetischen Flussdichte und der Wiederholungsrate erstellt werden. Das Diagramm ist sehr nützlich für die Therapieplanung.
In einer alternativen Anwendung kann die neurale Struktur auch durch rechteckige oder ansteigende Hüllkurven stimuliert werden.
Entsprechend einem anderen Aspekt der Anwendung in der neuralen Systemdiagnostik kann die neurale Struktur durch Einzelimpulse oder rechteckige Hüllkurven stimuliert werden, und durch eine ansteigend geformte Hüllkurve. Beide Hüllkurven werden zur Bestimmung der minimalen magnetischen Flussdichte verwendet, die ausreicht, um zumindest eine partielle Muskelkontraktion zu induzieren. Die Dauer der Hüllkurve kann 1 Sekunde betragen. Nach Bestimmung der beiden magnetischen Flussdichten kann der Grad der Muskeldenervierung berechnet werden.
Nach noch einem anderen Aspekt der Anwendung in der neuralen Systemdiagnostik, kann die neurale Struktur an mindestens einem vordefinierten Ort stimuliert werden, und an einem anderen vordefinierten Ort kann die Reaktion auf den Stimulus gemessen werden. Daher kann die Reaktionszeit bestimmt werden. In der bevorzugten Anwendung stimuliert das zeitlich veränderliche Magnetfeld mindestens eine vordefinierte Stelle am Arm, und das Aufzeichnungsgerät wird an der Hand platziert. Das Aufzeichnungsgerät kann eine Kontaktelektrode oder eine berührungslose magnetische Messeinrichtung sein, z. B. eine supraleitende Quanteninterferenzvorrichtung. Die Rückmeldung kann auch visuell bestimmt werden. Der bevorzugte Wert der Wiederholungsrate für die Stimulation liegt im Bereich von 1 bis 50 Hz und die Impulsbreite im Bereich von von (einigen) zehn bis zu (einigen) hundert µs. In einer alternativen Anwendung kann sich die Stimulation an einem vordefinierten Ort befinden, z.B. im Gehirn, und die Rückmeldung kann visuell registriert werden. Es kann bei der Planung neuraler Operationen oder während der Operation eingesetzt werden.
Entsprechend einem weiteren Aspekt der Anwendung in der neuralen Systemdiagnostik, kann die neurale Struktur während der maximalen willkürlichen Kontraktion stimuliert werden. Die zusätzliche Kontraktion, die durch Stimulation durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld entsteht, wird überlagert. Mehrere neurale Störungen, z. B. Reizleitungsmangel, können auf der Grundlage der Bestimmung der Stärke der zusätzlichen Muskelkontraktion bestimmt werden. Die Kontraktion kann isometrisch, konzentrisch oder exzentrisch sein.
Gemäß dem alternativen Aspekt der Anwendung in der Diagnose der neuralen Struktur, kann die neurale Struktur durch eine Hüllkurve mit niedriger Wiederholungsfrequenz angeregt werden, die durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld mit Wiederholungsraten größer als 100 Hz erzeugt wird, vorzugsweise mindestens 150 Hz, bevorzugter mindestens 200 Hz, noch bevorzugter mindestens 250 Hz, oder bis zu 700 Hz. Die Wiederholungsfrequenz kann bis zu 350 Hz betragen, vorzugsweise bis zu 200 Hz, noch bevorzugter bis zu 100 Hz.
Analgetika
Nach der Definition der Weltgesundheitsorganisation wird Schmerz definiert als eine unangenehme sensorische oder emotionale Erfahrung, die mit tatsächlichen oder potenziellen Gewebeschäden assoziiert ist, oder in Bezug auf solche Schäden derart bezeichnet.
Schmerzen können durch den spastischen und/oder überformten Muskel verursacht werden, daher kann der Myorelaxationseffekt auch eine analgetische Wirkung haben.
Nach einer weiteren Anwendung der Erfindung kann die neurale Strukturstimulierung durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld für die Schmerzbehandlung verwendet werden. Im Allgemeinen konzentriert sich das Verfahren auf die Stimulation der neuralen Struktur durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld mit Wiederholungsraten von mindestens 100 Hz und/oder einermagnetische Flussdichte, die ausreicht, um ein Aktionspotenzial in einer stimulierten neuralen Struktur zu induzieren und/oder zu modulieren. Die neurale Struktur kann mit einer Wiederholungsrate von mindestens 100 Hz, vorzugsweise durch mindestens 120 Hz, bevorzugter durch mindestens 140 Hz, stimuliert werden. Die Stimulation verursacht die Schmerzlinderung. Das Prinzip ist die Stimulation neuraler Strukturen, die die Schmerzanregung übertragen können. Der Zweck dieser Stimulation durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld ist die Schmerzlinderung. Die alternative Wirkung kann eine Unterdrückung der Übertragung der Schmerzanregung auf verschiedenen Ebenen der Rezeptoren oder des ZNS sein. Darüber hinaus kann die höhere Wiederholungsrate auch eine durch kurze magnetische Flussdichte induzierte Myorelaxationswirkung umfassen.
Die Anwendung der Erfindung kann zur Linderung von z. B. Rückenschmerzen, Guillain-Barre-Syndrom, diabetischer Polyneuropathie, Zahnbehandlungsschmerzen, Osteoarthritis des Knies, Anästhesie (Schmerzen bei chirurgischen Eingriffen), Angina (Brustschmerzen bei Herzkrankheiten), Morbus Bechterew, Rückenschmerzen, Bauchschmerzen, Krebsschmerzen, chronische Schmerzen, Dysmenorrhö (schmerzhafte Menstruation), Kopfschmerzen, Hemiplegie, Hemiparese (Lähmung auf einer Körperseite), Wehenschmerzen, Lokalanästhesie bei Gallensteinlithotripsie, Gesichtsschmerzen, Trigeminusneuralgie, Bruxismus (Zahnknirschen), myofasziale Schmerzen, Nacken- und Schulterschmerzen, Schmerzen durch Knochenbrüche, Rippenbruch oder akutes Trauma, diabetische periphere Neuropathie, Phantomschmerzen, postherapeutische Neuralgie (Schmerzen nach Gürtelrose), Reizdarmsyndrom, postoperative Schmerzen, Rehabilitation nach Schlaganfall, rheumatoide Arthritis, Hautgeschwüre, Kiefergelenkschmerzen, Atrophie der Wirbelsäule (bei Kindern), Schmerzen bei Hysteroskopie, Karpaltunnelsyndrom, Weichteilverletzung, Claudicatio intermittens, Knieersatzschmerzen, Achalasie, Schleimbeutelentzündung, Ösophagusspasmus, Fibromyalgie, Frakturschmerzen, Herpes, Hüftschmerzen, interstitielle Blasenentzündung, Gelenkschmerzen, Lokalanästhesie, Menstruationskrämpfe, Muskelkrämpfe , Muskelspastik, Muskelzerrung oder -schmerz, muskuloskelettales Trauma, myofasziales Schmerzstörungssyndrom, Nervenschaden, Osteoarthritis, Schmerzmittelergänzung, Pankreatitis, Kreuzschmerzen, Gürtelrose, Schultersubluxation, Sportverletzungen, Thrombophlebitis, Schleudertrauma und Neuralgien, zentrale und periphere neuropathische Schmerzen, Wirbelsäulenstenose, Sphinkter-Oddi-Störungen oder repetitiven Belastungsverletzungen dienen.
Schmerzen werden durch verschiedene Arten von Schmerzleitfasern übertragen, die sich durch die Dicke der Myelinummantelung und die Eigenschaften der Faser unterscheiden. Der Schwellenwert der magnetischen Flussdichte der Hauptschmerzfasern ist in Tabelle 1 angegeben. TABELLE 1

Faser Durchmesser Dicke der Myelinummantelung Magnetischer Flussdichte-Schwellenwert

Aα Groß Groß Niedrig

Aδ Mittel Klein Mittel

C Klein Kein Myelin Hoch
Es gibt mehrere Theorien zum Schmerzmanagement. Die Mustertheorie räumt ein, dass die Schmerzanregung vom peripheren Rezeptor auf das ZNS in einem Muster-kodierten Signal übertragen wird und der Schmerz durch Entschlüsselung des Signals im ZNS interpretiert wird. Ein weiterer Schmerzmanagementansatz zeigt die Gate-Control-Theorie, die auf der Prämisse beruht, dass der Schmerz durch ein „Tor“ (Gate) in der Gelatinosa im Hinterhorn des Rückenmarks übertragen wird, in dem die Fasern mit großem Durchmesser das „Tor“ blockieren, während die Fasern mit geringem Durchmesser das „Tor“ öffnen. Die letzte Schmerzmanagementtheorie wird als Freisetzung endogener Opioide auf der Grundlage der Wirkung von Endorphinen, Enzephalinen und Dynorphinen bezeichnet. Die Trennung dieser drei endogenen Opioide wird durch Stimulation der Aδ und C-Fasern durch ein langsames, zeitlich veränderliches Magnetfeld mit geringer Wiederholungsrate oder durch die Hüllkurve der geringen Wiederholungsrate aktiviert.
Entsprechend einem Aspekt der Anwendung im Schmerzmanagement kann die neurale Struktur durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld bei niedriger Wiederholungsrate stimuliert werden, um Schmerzmanagement durch die Stimulation des Zentralen Nervensystems oder eines Teiles davon, z. B. des anterioren cingulären Cortex oder Gyrus, zu verursachen. Die Wiederholungsrate kann mindestens mehrere Hz betragen, vorzugsweise mindestens 10 Hz, noch eher mindestens 20 Hz, bevorzugter sogar mindestens 50 Hz.
Gemäß einem Ansatz des Aspekts der Anwendung im Schmerzmanagement kann die neurale Struktur durch eine Hüllkurve stimuliert werden, die durch höhere Wiederholungsraten erzeugt wird, z. B. über 100 Hz, vorzugsweise mindestens 150 Hz, bevorzugter mindestens 200 Hz, am bevorzugtesten mindestens 250 Hz, oder bis zu 700 Hz. Die Hüllkurve kann mit vorgegebener Wiederholungsfrequenz und/oder Form erzeugt werden. Darüber hinaus kann die neurale Struktur, z. B. das Zentrale Neurale System, durch eine Hüllkurve mit niedriger Wiederholungsfrequenz von mindestens 1 Hz stimuliert werden, eher von mindestens 2 Hz, vorzugsweise von mindestens 5 Hz, bevorzugter von mindestens 10 Hz, am bevorzugtesten von mindestens 200 Hz, oder bis zu 350 Hz. Die neurale Struktur kann durch verschiedene Hüllkurven stimuliert werden. Die maximale magnetische Flussdichte des zeitlich veränderlichen Magnetfeldes kann mindestens 0,1 T, eher mindestens 0,5 T, erreichen, vorzugsweise sogar mindestens 1 T, bevorzugt mindestens 1 T, noch bevorzugter mindestens 1,5 T, am bevorzugtesten mindestens 2 T oder bis zu 7 Tesla auf der Oberfläche des Magnetfeldgenerators.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Anwendung bei der Schmerzbehandlung kann die neurale Struktur durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld mit einer Wiederholungsrate im Bereich von 80 bis 120 Hz, bevorzugter 90 bis 110 Hz, noch bevorzugter 95 bis 105 Hz, am meisten bevorzugt um 100 Hz, stimuliert werden, wobei die magnetische Flussdichte entsprechend der Anwendung und Indikation mindestens einen Stimulus unterhalb der Wahrnehmungsschwelle oder noch bevorzugter mindestens einen Stimulus der Wahrnehmungsschwelle induziert. Das Verfahren kann die Nervenfasern mit großem Durchmesser stimulieren. Im Allgemeinen wird ein zeitlich veränderliches Magnetfeld mit einer Wiederholungsrate um 100 Hz mit einer magnetischen Flussdichte, die mindestens einen Stimulus der Wahrnehmungsschwelle induziert, vorzugsweise für den Schmerzlinderungseffekt verwendet. In einer bevorzugten Anwendung kann die magnetische Flussdichte mindestens den Stimulus der Wahrnehmungsschwelle induzieren und das zeitlich veränderliche Magnetfeld wird in dem Wiederholungsratenbereich von 80 und 120 Hz moduliert. Das Verfahren kann z.B. zur Schmerzbehandlung in der Rheumatologie oder zur Behandlung posttraumatischer Zustände verwendet werden. In einer anderen bevorzugten Anwendung beträgt die Wiederholungsrate des zeitlich veränderlichen Magnetfeldes mindestens 90 Hz, vorzugsweise mindestens 100 Hz, bevorzugter sogar mindestens 110 Hz. Die magnetische Flussdichte kann mindestens einen Stimulus der Wahrnehmungsschwelle induzieren, bevorzugter mindestens einen Stimulus oberhalb der Wahrnehmungsschwelle, um eine analgetische Wirkung hervorzurufen. Das Verfahren kann u.a. zur Behandlung chronischer Schmerzen oder des Sudeck- Syndroms verwendet werden.
In noch einer anderen bevorzugten Anwendung wird das Verfahren zur Behandlung von Phantom-Schmerzen verwendet. Die magnetische Flussdichte kann einen Stimulus unterhalb der Wahrnehmungsschwelle induzieren. Die Behandlung dauert mindestens 20 Minuten, vorzugsweise im Bereich von 25 bis 30 Minuten oder länger.
Je nach noch einem anderen Aspekt der Anwendung im Schmerzmanagement kann die neurale Struktur durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld mit ausreichender Magnetflussdichte und mit Wiederholungsrate bis zu 700 Hz, vorzugsweise bis zu 500 Hz, angeregt werden, bevorzugterweise bis zu 250 Hz, um die Schmerzen lokal zu lindern und das Patientenwohl durch selektive Wirkung an den Nervenenden ohne Einnahme von Schmerzmittel oder Analgetika zu verbessern. Die Impulsdauer beträgt weniger als 1 ms, vorzugsweise weniger als 800 µs, bevorzugt im Bereich von von (einigen) zehn bis zu (einigen) hundert µs. Je länger der Impuls ist, desto stärker wird die subjektive Kontraktionsintensität wahrgenommen.
Nach einem Ansatz des Aspekts der Anwendung in der Schmerzbehandlung kann die neurale Struktur nach Art einer konstanten magnetischen Flussdichte mit einer Wiederholungsrate im Bereich von 50 bis 250 Hz, vorzugsweise von mindestens 100 Hz, bevorzugter von mindestens 110 Hz, und einer Pulsdauer von vorzugsweise mindestens 70 µs, besser mindestens 100 µs, noch besser von mindestens 250 µs, bevorzugter von mindestens 250 µs oder bis zu 1000 µs stimuliert werden. Die magnetische Flussdichte reicht aus, um mindestens einen Stimulus der Wahrnehmungsschwelle zu induzieren, bevorzugter mindestens einen Stimulus oberhalb der Wahrnehmungsschwelle. Eine schnelle Anpassung an die Reize erfolgt während der Zeit der Stimulation, daher kann die magnetische Flussdichte während des Verfahrens nach den Bedürfnissen und der Wahrnehmung des Patienten angepasst werden. Das Verfahren kann z. B. zur Schmerzlinderung oder zur Behandlung von Verbrennungen angezeigt sein.
Gemäß einem anderen Ansatz des Aspekts der Anwendung in der Schmerzbehandlung kann die neurale Struktur durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld stimuliert werden, um einen elektrischen Strom mit zufälliger Schwankung der Wiederholungsrate um eine vordefinierte Wiederholungsrate zu induzieren, wobei in der bevorzugten Anwendung die Wiederholungsrate um mindestens 5%, besser um mindestens 15%, bevorzugt um mindestens 30% oder bis zu 50% schwankt. Die magnetische Flussdichte ist ausreichend, um mindestens einen Stimulus der Wahrnehmungsschwelle zu induzieren, bevorzugter mindestens einen Stimulus oberhalb der Wahrnehmungsschwelle der neuralen Struktur. Die neurale Struktur ist nicht in der Lage, sich an die Stimulation durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld anzupassen, da die Wiederholungsrate variiert. Zusätzlich kann die magnetische Flussdichte während der Zeit angepasst werden. Das Verfahren kann eine analgetische Wirkung haben.
Nach noch einem anderen Ansatz des Aspekts der Anwendung im Schmerzmanagement, kann die neurale Struktur durch Züge 97 von mehreren Pulsen 98 und einer Zeit ohne Stimulation nach dem Zug 97 angeregt werden. Die Gruppe von mehreren Pulsen 98 und die Zeit 99 ohne Stimulation wird als Burst 100 bezeichnet. Daher besteht ein Burst 100 aus einem einzigen Zug 97 und der Zeit ohne Stimulation 99. Der Zug 97 besteht vorzugsweise aus mindestens 2 Pulsen, vorzugsweise 5 Pulsen, bevorzugt (einigen) zehn Pulsen oder bis zu (einigen) hundert Pulsen; Die Wiederholungsrate der Pulse 98 beträgt mindestens 100 Hz. Die Wiederholungsrate der Bursts kann je nach Bedarf des Patienten variieren. In der bevorzugten Anwendung variiert die Wiederholungsrate der Bursts von 1 bis 10 Hz. Die Anzahl der Pulse 98 im Zug 97 und/oder die Zeit ohne Stimulation 99 kann je nach Bedarf des Patienten variieren. Die magnetische Flussdichte reicht aus, um mindestens einen Stimulus der motorischen Schwelle zu induzieren, bevorzugter einen Stimulus oberhalb der motorischen Schwelle, noch bevorzugter einen Stimulus unterhalb der schädlichen Schwelle.
22 zeigt ein Beispiel für die Anwendung der Stimulation durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld mit einer Wiederholungsrate von 125 Hz im Zug 97, bestehend aus 5 Pulsen 98, mit einer Burstwiederholungsrate von 10 Hz. Die Gesamtdauer eines Bursts 100 beträgt 100 ms. Die Gesamtstimulationszeit eines Zuges 97 beträgt 40 ms, daher beträgt die Zeit ohne Stimulation 99 60 ms. Der wichtigste Vorteil dieses Ansatzes ist die analgetische Wirkung und fast keine Anpassung der neuralen Struktur an die Stimulation. Der Ansatz kann beispielsweise zur Linderung akuter Schmerzen verwendet werden.
Das Behandlungsprogramm, die Form der Hüllkurve und die magnetische Flussdichte sind individuell entsprechend den Bedürfnissen des Patienten und seiner subjektiven Wahrnehmung angezeigt. Das vorliegende Verfahren kann zur Behandlung von z.B. postoperativen Schmerzen, Wehenschmerzen, akuten und chronischen Schmerzen, Neuralgie und Neuropathie, muskuloskelettalen Schmerzen, Ischias, Arthritis, Knie- oder Knöchelschmerzen, Sehnenentzündung, Schmerzen im unteren Rücken, chronischen Kopfschmerzen, Trigeminusschmerzen, Schmerzen im Bereich des Thalamus, Kausalgie, Krebsschmerzen, Angina pectoris (reduziert Angina-Attacken und Nitroglycerinverbrauch), metastasierende Knochenschmerzen, Schmerzen durch Verbrennungsverletzung, postoperative Übelkeit, suprapubische oder perineale Schmerzen, Dysmenorrhö, postpartale Schmerzen, Phantomschmerzen, Stumpfschmerzen, Angstzustände oder zur Verbesserung der Atemparameter durch Verbesserung des Atemzuginspirationsvolumens und der Vitalkapazität usw. eingesetzt werden.
Gemäß einem noch weiteren Aspekt der Anwendung bei der Schmerzbehandlung kann die neurale Struktur durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld mit einer Wiederholungsrate im Bereich von 80 bis 240 Hz, bevorzugter im Bereich von 100 bis 200 Hz und mit einer magnetischen Flussdichte stimuliert werden, die mindestens einen Stimulus oberhalb der Wahrnehmungsschwelle induziert, bevorzugter mindestens einen Stimulus der motorischen Schwelle, der die mindestens teilweise Muskelkontraktion induziert, der Stimulus der schädlichen Schwelle soll nicht induziert werden. Die Stimulation kann analgetische Wirkung hervorrufen und das Verfahren kann zur Behandlung von z.B. Kausalgie, Rückenschmerzen, Kopfschmerzen, Migräne oder Thalamus-, Phantom- oder posttraumatischen Schmerzen verwendet werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Anwendung in der Schmerzbehandlung kann die neurale Struktur durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld stimuliert werden, um den Schmerz über eine Rückenmarks- und/oder Spinalnervstimulation zu lindern. Der Aspekt der Anwendung kann auf der Mustertheorie der Schmerzwahrnehmung basieren. Das zeitlich veränderliche Magnetfeld kann in den Zielbereich von Rückgrat und/oder Wirbelsäule verabreicht werden. Insbesondere nutzt das Verfahren die Vorteile und die schmerzlindernde Wirkung der Stimulation bei einer Wiederholungsrate von mindestens 125 Hz, bevorzugter mindestens 135 Hz, am bevorzugtesten um 145 Hz oder bis zu 170 Hz. Die magnetische Flussdichte reicht aus, um mindestens einen Stimulus der motorischen Schwelle zu induzieren, bevorzugter einen Stimulus unterhalb der schädlichen Schwelle. Zusätzlich kann während der Anwendung zumindest eine partielle Muskelkontraktion auftreten, so dass die lokale Perfusion zunehmen kann. Ein weiterer Vorteil des präsentierten Aspekts kann die myorelaxierende Wirkung, eine lang anhaltende analgetische Wirkung sein, die beispielsweise zur Linderung von Schmerzen nach Verletzungen, in Orthopädie, Rheumatologie, Migräne, Kopfschmerzen, Nackenschmerzen, Lumbago, Schmerzen der oberen oder unteren Extremitäten und zur Verbesserung der Perfusion von sich selbst verwendet werden kann. Darüber hinaus können verschiedene Schmerzsyndrome mit dem vorliegenden Verfahren behandelt werden.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der Anwendung im Schmerzmanagement kann die neurale Struktur durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld mit einer Wiederholungsrate von mindestens 160 Hz, besser von mindestens 170 Hz, vorzugsweise von etwa 180 Hz, oder bis zu 250 Hz angeregt werden. Dieses Verfahren kann auf der Gate-Control-Theorie der Schmerzen beruhen. In der bevorzugten Anwendung dauert die Impulsdauer 500 µs bei einer Wiederholungsrate von rund 180 Hz. Optimalerweise reicht die magnetische Flussdichte aus, um mindestens einen Stimulus der motorischen Schwelle zu induzieren, bevorzugter einen Stimulus unterhalb der schädlichen Schwelle. Die magnetische Flussdichte kann entsprechend den Bedürfnisse des Patienten auf der Grundlage der Empfindlichkeit des Patienten und der Tiefe der stimulierten neuralen Struktur angepasst werden. Die minimale magnetische Flussdichte übersteigt jedoch 0,1 T, bevorzugter 0,5 T, noch bevorzugter 1 T, am bevorzugtesten bis zu 7 T, um das mindestens eine Aktionspotential zu induzieren. Der Vorteil dieses Verfahrens ist die Myorelaxation. Der stimulierte Ort kann sich über dem Rückgrat befinden, z.B. über Hals-, Brust-, Lenden- und Sakralregion. Es werden mehrere Stimulationspositionen festgelegt, um einen Schmerz in verschiedenen Orten oder Extremitäten zu lindern. Der wichtigste Verwendungszweck kann die Linderung chronischer Schmerzen, von Coxarthrose oder Gonarthrose herrührende Schmerzen, posttraumatische Zustände oder rheumatische Schmerzen sein.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Anwendung bei der Schmerzbehandlung kann die neurale Struktur durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld mit einer Wiederholungsrate von mindestens 180 Hz, bevorzugter mindestens 200 Hz, noch bevorzugter bis zu 240 Hz, zur Linderung des Schmerzes stimuliert werden, der durch Kausalgie, Rückenschmerzen, Kopfschmerzen, Migräne oder Thalamus, Phantomschmerzen oder posttraumatische Schmerzenausgelöst wurde. Die magnetische Flussdichte reicht aus, um mindestens einen Stimulus der motorischen Schwelle zu induzieren, und dann kann die Stimulation bis zu einer Stimulation unterhalb der schädlichen Schwelle fortzusetzen.
Analgetische Wirkung durch modulierte Stimulation
Je nach noch einem anderen Aspekt der Anwendung im Schmerzmanagement kann die neurale Struktur durch eine Hüllkurve bei niedrigeren Wiederholungsfrequenzen stimuliert werden, z.B. unter 100 Hz. Daher erreicht die sich zeitlich ändernde Magnetfeldwiederholungsrate die höheren Werte, z.B. über 100 Hz, bevorzugter mindestens 150 Hz, noch bevorzugter mindestens 200 Hz, am bevorzugtesten mindestens 250 Hz oder bis zu 700 Hz, um die Hüllkurve mit einer Wiederholungsfrequenz von bis zu 350 Hz, bevorzugter bis zu 200 Hz zu erzeugen, am meisten bevorzugt unter 100 Hz.
Gemäß einem Ansatz des Aspekts der Anwendung in der Schmerzbehandlung kann die neurale Struktur durch das sich zeitlich verändernde Magnetfeld mit hoher Wiederholungsrate stimuliert werden. Die Hüllkurve 101 bleibt konstant, siehe 23B, und kann analgetische Wirkung hervorrufen. Die konstante Hüllkurve 101 kann z.B. durch konstante Wiederholungsrate, magnetische Flussdichte und Impulsdauer oder durch eine Kombination von Modulationsansätzen, z.B. variieren der magnetischen Flussdichte und Wiederholungsrate der Impulse 102, erzeugt werden (siehe 23A). Die magnetische Flussdichte reicht aus, um mindestens einen Stimulus der Wahrnehmungsschwelle zu induzieren, bevorzugter mindestens einen Stimulus oberhalb der Wahrnehmungsschwelle , am bevorzugtesten mindestens einen Stimulus der motorischen Schwelle. Das Verfahren kann zur Linderung von durch Neuropathie, Neuralgie verursachten Schmerzen oder zur Behandlung von Innervationsmangel, Parese oder Plegie verwendet werden. Weitere Effekte können verbesserter Stoffwechsel oder Perfusion sein. Die Perfusionskrankheiten können ebenfalls behandelt werden, z.B. das Raynaud-Syndrom.
Gemäß einem anderen Ansatz des Aspekts der Anwendung bei der Schmerzbehandlung kann die neurale Struktur durch ein sich zeitlich änderndes Magnetfeld mit hoher Wiederholungsrate stimuliert werden, das eine Hüllkurve mit niedriger Wiederholungsfrequenz von bis zu 20 Hz erzeugt, bevorzugter im Bereich von 1 bis 15 Hz, am bevorzugtesten im Bereich von 2 bis 10 Hz. Die magnetische Flussdichte reicht aus, um mindestens einen Stimulus unterhalb der Wahrnehmungsschwelle zu induzieren, besonders bevorzugt mindestens einen Stimulus der Wahrnehmungsschwelle, ganz besonders bevorzugt einen Stimulus der motorischen Schwelle oder sogar einen Stimulus der schädlichen Schwelle. neuralDie neuralen Zielstrukturen sind im Fall von niedrigen magnetischen Flussdichten Neuralneurale Fasern mit großem Durchmesser. Im Fall von höheren magnetischen Flussdichten sind die neuralen Zielfasern Fasern mit geringem Durchmesser. Die Impulsdauer beträgt mindestens 100 µs, vorzugsweise mindestens 300 µs, vorzugsweise mindestens 500 µs oder bis zu 1000 µs. Die Stimulation von Fasern mit geringem Durchmesser führt zu einer erhöhten Ausschüttung von endogenen Endorphinen.
Gemäß einem weiteren Ansatz des Aspekts der Anwendung bei der Schmerzbehandlung kann die neurale Struktur durch ein sich zeitlich änderndes Magnetfeld mit hoher Wiederholungsrate stimuliert werden, das eine Hüllkurve mit niedriger Wiederholungsfrequenz im Bereich von 20 bis 40 Hz, bevorzugter um 30 Hz, erzeugt. Die magnetische Flussdichte reicht aus, um zumindest einen Stimulus unterhalb der Wahrnehmungsschwelle, besonders bevorzugt mindestens einen Stimulus der Wahrnehmungsschwelle, zu induzieren, wobei die Wiederholungsfrequenz vorzugsweise konstant bleibt. Der Ansatz kann für die Schmerzlinderung in Rheumatologie oder bei posttraumatischen Zuständen angewendet werden.
Gemäß einem weiteren Ansatz des Aspekts der Anwendung bei der Schmerzbehandlung kann die neurale Struktur durch eine einphasige Hüllkurve oder durch eine unterschiedliche Wellengleichrichtung der biphasigen Hüllkurve 102 (BE) stimuliert werden, wie in 24A gezeigt.
Die erste Hüllkurve 103 (FE) ist die halbwellengleichgerichtete BE 102. Daher entspricht die Wiederholungsfrequenz von FE 103 der Wiederholungsfrequenz der ursprünglichen BE 102. Weiterhin enthält die FE 103 eine magnetische Stimulation für die gleiche Zeitdauer wie die ursprüngliche BE 102, die zweite Zeitdauer der Periode ist keine Stimulation, z.B. enthält die FE 103 eine sinusförmige Halbperiode und eine zweite Halbperiode ohne Stimulation im Fall der symmetrischen BE 102 (siehe 24B). Die Wirkung von FE 103 kann eher stimulierend, aufbauend oder anregend sein. Es kann jedoch eine analgetische Wirkung durch eine magnetische Flussdichte hervorrufen, die ausreicht, um mindestens einen Stimulus unterhalb der Wahrnehmungsschwelle zu induzieren, bevorzugter mindestens einen Stimulus der motorischen Schwelle.
Die zweite Hüllkurve 104 (SE) ist die ganzwellenrektifizierte BE 102. SE 104 schließt die magnetische Reizung für den gesamten Zeitraum ein. Bei symmetrischem BE 102 ist daher die Wiederholungsfrequenz von SE 104 die doppelte Wiederholungsfrequenz des ursprünglichen BE 102. (siehe 24C). Der SE-Effekt 104 kann eher hemmend sein, z. B. analgetisch oder entspannend. Gemäß dem Schmerzlinderungseffekt ist die Muskelkontraktion während der erhöhten magnetischen Flussdichte des zeitlich veränderlichen Magnetfeldes nicht schmerzhaft. Die beiden Hüllkurven FE und/oder SE können der konstanten Hüllkurve (CE) überlagert sein, wodurch zumindest ein Stimulus unterhalb der Wahrnehmungsschwelle induziert wird. Die Überlagerung von CE und FE und/oder SE kann mindestens einen Stimulus der Wahrnehmungsschwelle hervorrufen, vorzugsweise mindestens einen Stimulus der motorischen Schwelle.
FE und/oder SE können in einer Behandlung kombiniert werden. Auch das Verhältnis von FE und SE kann unterschiedlich sein. Die Amplitude und/oder Wiederholungsfrequenz beider Hüllkurven kann ebenfalls variieren.
Der vorliegende Ansatz ist berührungslos und kann über den schmerzhaften Gelenken, paravertebral, über den Kopfbereichen, über der schmerzhaften Stelle, je nach Nerv, über dem Organ oder Muskel angewendet werden.
Der vorliegende Ansatz kann z.B. zur Behandlung von Schmerzen, Neuralgie, Arthrose, Spondylose, Periarthritis, Epicondylitis, Myalgie, Hexenschuss, Torticollis, posttraumatischen Zuständen, Raynaud-Krankheit, Sudeck-Syndrom, Varikosen oder Schmerzen im Bauchbereich angewendet werden.
Je nach noch einem anderen Ansatz des Aspekts der Anwendung in der Schmerzbehandlung, kann die neurale Struktur durch verschiedene Hüllkurven stimuliert werden. Die Wiederholungsfrequenz der Hüllkurven liegt im Bereich von 40 bis 120 Hz, vorzugsweise im Bereich von 50 bis 100 Hz. Die magnetische Flussdichte erreicht einen ausreichenden Wert, um mindestens einen Stimulus unterhalb der Wahrnehmungsschwelle zu induzieren, bevorzugter mindestens einen Stimulus der Wahrnehmungsschwelle, noch bevorzugter einen Stimulus oberhalb der Wahrnehmungsschwelle. Die Impulsdauer beträgt mindestens 20 µs, vorzugsweise mindestens 50 µs, vorzugsweise sogar mindestens 100 µs, meist bis zu mehreren Hundert µs. Die Behandlungsdauer kann mindestens 20 Minuten oder bis zu 60 Minuten betragen.
Gemäß einem weiteren Ansatz des Aspekts der Anwendung in der Schmerzbehandlung kann die neurale Struktur durch eine Hüllkurve stimuliert werden, die durch eine Interferenz mit zwei Wiederholungsraten erzeugt wird. Die erste Wiederholungsrate kann von der zweiten Wiederholungsrate abweichen. In der exemplarischen Ausführungsform kann die erste Wiederholungsrate 500 Hz betragen, die zweite Wiederholungsrate kann 490 Hz betragen. Die Interferenz der zwei Wiederholungsraten erzeugt eine Hüllkurve mit einer Wiederholungsfrequenz, die durch die Differenz der Wiederholungsraten gegeben ist, daher kann die Wiederholungsfrequenz der Interferenzstimulation in der beispielhaften Anwendung 10 Hz betragen.
Die Wirkung der modulierten Wiederholungsfrequenz im Bereich von bis zu 10 Hz kann durch selektives Anlegen des zeitlich veränderlichen Magnetfelds an die neuralen Strukturen, z.B. C-Fasern, Schmerzlinderung bewirken. Die Wirkung der Stimulation kann die Opioidbildung erhöhen, um die Schmerzen zu lindern. In einer alternativen Anwendung kann die Wiederholungsfrequenz des modulierten zeitlich veränderlichen Magnetfeldes bei etwa 100 Hz liegen, z.B. im Bereich von 80 bis 120 Hz, besonders bevorzugt im Bereich von 90 bis 110 Hz. Der höhere Wert der Wiederholungsfrequenz führt zu einer spasmolytischen Wirkung. Die Wiederholungsfrequenz im Bereich von 85 bis 105 Hz, vorzugsweise im Bereich von 90 bis 100 Hz, kann zur spasmolytischen Stimulation von Muskeln verwendet werden, wobei die Wiederholungsfrequenz in der bevorzugten Anwendung variieren kann. In einer anderen bevorzugten Anwendung ist die Wiederholungsfrequenz konstant um etwa 100 Hz, die Anwendung kann zur Behandlung von z.B. spastischen Obstipation verwendet werden.
Die Vorteile der vorliegenden Verfahren im Vergleich zu herkömmlichen Elektrotherapieverfahren sind: nicht- invasive und berührungslose Anwendung; hohe Akzeptanz der Behandlung durch einen Patienten; Beseitigung von elektrotherapeutischen Nebenwirkungen wie Wärmeerzeugung in der Nähe der Stimulationselektrode; und geringe Anpassungsfähigkeit der Stimulation der neuralen Struktur für diese Aspekte der Anwendung.
Myorelaxation
Gemäß noch einer anderen Anwendung der Erfindung kann die Nervenstrukturstimulation durch ein zeitveränderliches Magnetfeld zur Myorelaxation verwendet werden. Die neurale Struktur kann durch mindestens eine Wiederholungsrate von mindestens 100 Hz, bevorzugter mindestens 110 Hz, noch bevorzugter mindestens 120 Hz, am bevorzugtesten 130 Hz, stimuliert werden. Die neurale Struktur kann durch verschiedene zeitlich veränderliche Magnetfeldformen stimuliert werden. Die magnetische Flussdichte kann ausreichend sein, um mindestens einen Stimulus der motorischen Schwelle und mindestens eine teilweise Muskelkontraktion zu verursachen. Im Allgemeinen kann der Myorelaxationseffekt durch höhere Wiederholungsraten und/oder relativ kurze Impulsdauer im Bereich von (einigen) zehn bis zu (einigen) hundert µs erreicht werden.
Die Anwendung der Erfindung kann zur Behandlung von z.B. postoperativem Ileus (Darmverschluss), überaktiver Blase, Guillain-Barre-Syndrom, Tetraplegie, Paraplegie, Dyskinesien, Parästhesien, Knie-Osteoarthritis, Anästhesie (Schmerzlinderung während der Operation), Bruxismus (Zahnknirschen), myofasziale Schmerzen, Nacken- und Schulterschmerzen, Reizdarmsyndrom, Kiefergelenkschmerzen, Muskelschwund der Wirbelsäule (bei Kindern), Rehabilitation nach chronisch obstruktiven Lungenerkrankungen, Achalasie, Schleimbeutelentzündung, Ösophagusspasmus, Fibromyalgie, Menstruationsbeschwerden, Muskelkrämpfe, Muskelspastik, Muskelzerrung oder Muskelschmerzen, muskuloskelettalem Trauma, myofaszialem Dysfunktionssyndrom, Kreuzschmerzen, Thrombophlebitis, zentraler und peripherer neuropathischer Schmerzen, Stenose der Wirbelsäule, wiederholte Belastungsverletzungen oder Detrusorinstabilität verwendet werden.
Die weitere Anwendung des magnetischen Therapieverfahrens unter Verwendung einer ausreichenden magnetischen Flussdichte bei hohen Wiederholungsraten über 100 Hz konzentriert sich insbesondere auf den spastischen Muskel und seinen Triggerpunkt. Das Verfahren schlägt eine Stimulation der Muskelhypertonie der überlasteten Muskelfasern vor, um einen lokalen Krampf zu lösen (die Hypertonie in der stimulierten Muskelfaser wird gelöst). Das Verfahren beeinflusst auch den Muskelansatz. Das Verfahren kann für bestimmte Bewegungen sogar die gesamte Muskelgruppe betreffen.
Die Stimulation durch gepulstes Magnetfeld ist in zwei getrennte Phasen unterteilt. In der ersten Phase wird die neuromuskuläre Platte durch ein gepulstes Magnetfeld angeregt. Die magnetische Flussdichte reicht aus, um zumindest einen Stimulus der motorischen Schwelle zu induzieren, die zumindest eine partielle Muskelkontraktion in der stimulierten biologischen Struktur verursacht. Der Muskel wird durch isometrische Kontraktion aktiviert und sediert. Die reaktivsten Fasern werden selektiv gehemmt. Im zweiten Zeitraum wird die Wiederholungsrate auf mindestens 100 Hz, 150 Hz oder 200 Hz erhöht. Der Muskel wird durch eine hohe Sättigungsrate entspannt. Das Verfahren wird zur hochwertigen Entspannung von mindestens einer Muskelfaser verwendet.
Das Verfahren kann auch in der Sportmedizin zur Dehnung von Sportlern vor einer Leistung und Muskelentspannung nach der Leistung eingesetzt werden, danach trägt es maßgeblich zur Muskelregeneration bei. Weitere Anwendungen sind die Behandlung von Muskelungleichgewicht oder Muskelentspannung durch Überlastung, Schmerzlinderung oder -beseitigung und Vorbereitung des Muskels auf körperliche Aktivität.
Gemäß einem Aspekt der Anwendung in der Myorelaxation kann die neurale Struktur durch höhere Wiederholungsraten über 100 Hz angeregt werden. Die Stimulation der neuralen Struktur kann sich z.B. auf den spastischen Muskel und dessen Triggerpunkt konzentrieren. Die vorgeschlagene Stimulation kann eine Linderung der Muskelhypertonie der überlasteten Muskelfasern ermöglichen, um einen lokale Spasmus zu lindern. In ähnlicher Weise kann es auch den Muskelansatz oder die Muskelgruppe stimulieren.
Gemäß dem einen Ansatz des Aspekts der Anwendung bei der Myorelaxation kann die Stimulation durch ein zeitveränderliches Magnetfeld in zwei getrennte Perioden unterteilt werden, wobei die neuromuskuläre Platte während der ersten Periode durch ein zeitveränderliches Magnetfeld stimuliert wird. Die magnetische Flussdichte reicht aus, um zumindest einen Stimulus der motorischen Schwelle zu induzieren, der zumindest eine partielle Muskelkontraktion in der gereizten biologischen Struktur verursacht. Der Muskel wird durch isometrische Kontraktion durch eine Wiederholungsrate unter 100 Hz aktiviert und Sedierungseffekt folgt. Die reaktivsten Fasern werden selektiv gehemmt. Im zweiten Zeitraum wird die Wiederholungsrate auf mindestens 100 Hz, 150 Hz oder 200 Hz erhöht. Der Muskel wird durch eine hohe Sättigungsrate entspannt. Das Verfahren wird zur hochwertigen Entspannung von mindestens einer Muskelfaser verwendet.
Gemäß einem anderen Aspekt der Anwendung bei der Myorelaxation kann die neurale Struktur durch höhere Wiederholungsraten im Bereich von 150 bis 210 Hz, bevorzugter im Bereich von 165 bis 195 Hz, noch bevorzugter im Bereich von 175 bis 185 Hz stimuliert werden, am bevorzugtesten um 180 Hz. Die magnetische Flussdichte reicht aus, um mindestens einen Stimulus oberhalb der Wahrnehmungsschwelle zu induzieren, vorzugsweise einen Stimulus der motorischen Schwelle, noch bevorzugter einen Stimulus oberhalb der motorischen Schwelle. Die Impulsdauer beträgt mindestens (einige) zehn µs, bevorzugter mindestens 250 µs, am bevorzugtesten mindestens 500 µs. Die Zeitdauer eines Pulses kann mindestens 1 ms betragen, vorzugsweise mindestens 2,5 ms, am bevorzugtesten etwa 5,5 ms. Eine vorübergehende Reflexeinstellung von mindestens einer hypertonischen Muskelfaser oder einem Muskel oder Muskelgruppen kann durch Anlegen eines zeitlich veränderlichen Magnetfelds erreicht werden, wonach ein Myorelaxationseffekt bereitgestellt werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Anwendung bei der Myorelaxation kann die neurale Struktur durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld mit einer Wiederholungsrate im Bereich von 150 bis 250 Hz stimuliert werden. Die magnetische Flussdichte reicht aus, um mindestens einen Stimulus oberhalb der Wahrnehmungsschwelle zu induzieren, vorzugsweise einen Stimulus der motorischen Schwelle, noch bevorzugter einen Stimulus oberhalb der motorischen Schwelle.
Gemäß einem Ansatz des Aspekts der Anwendung kann bei der Myorelaxation die neurale Struktur durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld mit einer Wiederholungsrate im Bereich von 160 Hz bis 200 Hz, bevorzugter im Bereich von 170 Hz bis 190 Hz, noch bevorzugter im Bereich von 175 bis 185 Hz, am bevorzugtesten um 180 Hz, stimuliert werden.
Gemäß einem anderen Ansatz des Aspekts der Anwendung bei der Myorelaxation kann die neurale Struktur durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld mit einer Wiederholungsrate im Bereich von 175 bis 225 Hz, bevorzugt im Bereich von 180 bis 220 Hz, am meisten bevorzugt etwa 200 Hz, stimuliert werden. In einer bevorzugten Anwendung ist das zeitlich veränderliche Magnetfeld bei einer Wiederholungsrate von 200 Hz konstant und enthält keine Modulation.
Gemäß einem weiteren Ansatz des Aspekts der Anwendung bei der Myorelaxation kann die neurale Struktur durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld mit einer Wiederholungsrate von bis zu 250 Hz, bevorzugter von bis zu 235 Hz, noch bevorzugter von bis zu 225 Hz, besonders bevorzugt von bis zu 220 Hz stimuliert werden.
Myorelaxationseffekt durch Modulation
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Anwendung bei der Myorelaxation kann die neurale Struktur durch eine Hüllkurve bei niedrigeren Wiederholungsfrequenzen, z.B. unter 100 Hz stimuliert werden. Die Wiederholungsrate des zeitlich veränderlichen Magnetfeldes erreicht daher die höheren Werte, z. B. über 100 Hz, vorzugsweise mindestens 150 Hz, noch bevorzugter sogar mindestens 200 Hz, am bevorzugtesten mindestens 250 Hz, oder bis zu 700 Hz, um eine Wiederholungsfrequenz von bis zu 350 Hz zu erzeugen, noch bevorzugter bis zu 200 Hz, am bevorzugtesten unter 100 Hz.
Gemäß einem Ansatz des Aspekts der Anwendung bei der Myorelaxation kann die neurale Struktur durch eine Hüllkurve mit einem Wiederholungsfrequenzbereich von bis zu 100 Hz, bevorzugter von bis zu 50 Hz, am bevorzugtesten von bis zu 30 Hz, stimuliert werden. Die magnetische Flussdichte reicht aus, um mindestens einen Stimulus oberhalb der Wahrnehmungsschwelle zu induzieren, bevorzugter einen Stimulus der motorischen Schwelle, noch bevorzugter einen Stimulus oberhalb der motorischen Schwelle.
Gemäß einem Ansatz des Aspekts der Anwendung bei der Myorelaxation kann die neurale Struktur durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld mit einer Wiederholungsrate im Bereich von 30 bis 150 Hz, bevorzugter im Bereich von 50 bis 100 Hz, stimuliert werden. Das zeitlich veränderliche Magnetfeld wird vorzugsweise moduliert, um zu verhindern, dass sich die neurale Struktur an die magnetische Stimulation anpasst. Die magnetische Flussdichte ist ausreichend, um mindestens einen Stimulus der Wahrnehmungsschwelle, bevorzugter einen Stimulus der motorischen Schwelle, noch bevorzugter einen Stimulus oberhalb der motorischen Schwelle zu induzieren.
Alle genannten Aspekte der Anwendung der Erfindung, die einen Myorelaxationseffekt verursachen, können auch einen analgetischen Effekt einschließen. Der Patient kann jedoch eine unterschiedliche subjektive Intensität der analgetischen Wirkung für die spezifischen Aspekte der Anwendung der Erfindung wahrnehmen.
Die Anwendung der Erfindung kann auch in der Sportmedizin zum Strecken von Sportlern vor einer Leistung und zur Muskelentspannung nach der Leistung verwendet werden, danach trägt sie wesentlich zur Muskelregeneration bei. Weitere Anwendungen sind die Behandlung von Muskelungleichgewicht oder Muskelentspannung durch Überlastung, Schmerzlinderung oder -beseitigung und Vorbereitung des Muskels auf körperliche Aktivität.
Stimulation
Gemäß noch einer anderen Anwendung der Erfindung kann die Nervenstrukturstimulation durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld verwendet werden, um einen Stimulationseffekt hervorzurufen. Die neurale Struktur kann durch die Hüllkurve stimuliert werden, daher übersteigt die Wiederholungsrate 100 Hz, bevorzugter mindestens 150 Hz, noch bevorzugter mindestens 200 Hz, am bevorzugtesten mindestens 250 Hz oder bis zu 700 Hz. Die Hüllkurve kann mit einer vordefinierten Wiederholungsfrequenz erzeugt werden. Ferner kann die neurale Struktur durch eine Hüllkurve mit niedriger Wiederholungsfrequenz stimuliert werden, um mindestens einen Stimulus der motorischen Schwelle zu induzieren, und es tritt mindestens eine teilweise Muskelkontraktion auf. Die magnetische Flussdichte des vorliegenden Behandlungsverfahrens übersteigt mindestens 0,1 T, bevorzugter mindestens 0,5 T, noch bevorzugter mindestens 1 T, am bevorzugtesten mindestens 2 T oder bis zu 7 T. In einer alternativen Anwendung der Erfindung kann der Stimulationseffekt durch die Stimulation des ZNS verursacht werden.
Die Anwendung der Erfindung kann allgemein zur Muskelstimulation verwendet werden, die Anwendung kann jedoch zur Behandlung von z.B. Harninkontinenz, Stuhlinkontinenz, Guillain-Barre-Syndrom, Tetraplegie, Paraplegie, Hemiplegie, Hemiparese (Lähmung auf einer Körperseite), Rehabilitation nach Schlaganfall, Rückenmarksverletzung, Rückenmuskelatrophie (bei Kindern), Gastroparese, Rehabilitation nach chronisch obstruktiver Lungenerkrankung oder auch bei Stenose der Wirbelsäule angewendet werden. Die Anwendung der Erfindung kann auch den Atemparameter verbessern, wie beispielsweise das Atemzuginspirationsvolumen.
Gemäß einem Aspekt der Anwendung bei der Muskelstimulation kann die zumindest teilweise Muskelkontraktion durch Stimulation der Nervenstruktur mit niedriger Wiederholungsrate durch Stimulation des zentralen Nervensystems oder eines Teils davon, z.B. der Hirnrinde oder des motorischen Kortex bewirkt werden. Die Wiederholungsrate kann mindestens einige Hz, bevorzugter mindestens 10 Hz, noch bevorzugter mindestens 20 Hz, noch bevorzugter mindestens 30 Hz, am bevorzugtesten mindestens 50 Hz, betragen. Die magnetische Flussdichte kann mindestens 0,002 T, bevorzugter mindestens 0,1 T, noch bevorzugter mindestens 1 T, am bevorzugtesten mindestens 2 T oder bis zu 7 T erreichen.
Gemäß einem anderen Ansatz des Aspekts der Anwendung bei der Schmerzbehandlung über eine ZNS-Stimulation kann die neurale Struktur durch eine Hüllkurve bei niedrigeren Wiederholungsfrequenz stimuliert werden, z.B. mindestens 1 Hz, bevorzugter mindestens 2 Hz, noch bevorzugter mindestens 5 Hz, noch bevorzugter mindestens 10 Hz oder bis zu 350 Hz. Daher erreicht die zeitabhängige Magnetfeldwiederholungsrate die höheren Werte, z. über 100 Hz, bevorzugter mindestens 150 Hz, noch bevorzugter mindestens 200 Hz, am bevorzugtesten mindestens 250 Hz oder bis zu 700 Hz, um die Hüllkurve zu erzeugen.
Der Aspekt der Anwendung bei der Muskelstimulation kann bei der Behandlung von motorischen und/oder Mobilitätsstörungen großen Vorteil haben, z.B. kann die Behandlung die Genesung nach einem Schlaganfall beschleunigen.
Gemäß einem anderen Aspekt der Anwendung bei der Muskelstimulation kann die neurale Struktur durch eine Hüllkurve mit einer Wiederholungsfrequenz von bis zu 10 Hz, bevorzugter im Bereich von 0,5 bis 5 Hz, stimuliert werden. Die niedrige Wiederholungsfrequenz kann dazu führen, dass der Stimulationseffekt die Muskeln glättet. Die Anwendung ist vorteilhaft zur Behandlung von Verdauungskrankheiten, z.B. Obstipation.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Anwendung bei der Muskelstimulation kann die neurale Struktur durch eine Hüllkurve mit einer Wiederholungsfrequenz im Bereich von 20 bis 40 Hz, bevorzugter im Bereich von 25 bis 35 Hz, am bevorzugtesten um 30 Hz, stimuliert werden. Die Impulse werden in Zügen mit einer Dauer von bis zu Hunderten von ms, bevorzugter bis zu 500 ms, noch bevorzugter im Bereich von 40 bis 400 ms gebildet. Die Anwendung kann zur Stimulierung von Patienten mit Hemiplegie nützlich sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Anwendung bei der Muskelstimulation kann die neurale Struktur durch eine ansteigende Hüllkurve stimuliert werden. Wiederholungsraten über 50 Hz, 100 Hz, 150 Hz oder 200 Hz sind hauptsächlich für die Behandlung von denervierten Muskeln günstig. Bei denervierten Muskeln fehlt die Fähigkeit einer willkürlichen Kontraktion aufgrund einer Läsion oder eines Nervenabbaus, der z.B. Kinderlähmung oder Trauma ausgelöst wurde, so dass die Signale aus dem zentralen Nervensystem nicht empfangen werden. Der Muskel verliert die Fähigkeit zur Kontraktion und/oder Flexibilität und verkümmert. Die Auswirkungen einer Muskelatrophie sind bereits nach drei Wochen Inaktivität signifikant. Aufgrund einer ineffektiven Muskelkontraktion wird die Funktion des denervierten Muskels von den synergistischen Muskeln ausgeführt. Daher sind die Synergisten überlastet und es können viele Dysbalancen auftreten. Zusätzlich werden die überlasteten Muskeln steif und hart und es können auch Schmerzen auftreten. Das vorliegende Verfahren stellt ein kontaktloses Verfahren zur Vorbeugung und Behandlung von Muskelstörungen bereit, die durch denervierten Muskel verursacht werden.
Die Stimulation von denervierten Muskeln basiert auf der Anpassungsfähigkeit der Gesundheitsmotoreinheit für die Erhöhung der magnetischen Flussdichte. Bei denervierten Muskeln fehlt die Fähigkeit zur Anpassung, um wie bei normalen gesunden Muskeln den induzierten elektrischen Stimulus zu erhöhen. Daher kann der denervierte Muskel durch eine geringe magnetische Flussdichte stimuliert werden. 25 zeigt die verschiedenen Formen der Hüllkurve des Stimulationssignals und die entsprechenden unterschiedlichen Schwellenwerte eines gesunden Muskels. Die Zeitdauer der Hüllkurve kann mindestens 6 ms, 10 ms oder 20 ms betragen. Wenn der gesunde Muskel durch eine rechteckige Hüllkurve 105 stimuliert wird, kann die Muskelkontraktion bei der magnetischen Flussdichte A₁ 106 auftreten. Wenn der gesunde Muskel durch eine ansteigende Hüllkurve 107 stimuliert wird, kann die Muskelkontraktion bei dem Magnetflussdichtewert A₂ 108 auftreten. Wenn jedoch der denervierte Muskel durch eine ansteigende Hüllkurve 107 stimuliert wird, kann die denervierte Muskelkontraktion bei Magnetflussdichten unter A₂ 108 auftreten. Der magnetische Flussdichtewert A₂ 108 ist eine Multiplikation des magnetischen Flussdichtewerts A₁ 106, wobei der Multiplikationskoeffizient eine positive Zahl größer als 1 ist.
Die Stimulation führt zu einer zumindest teilweisen Kontraktion des denervierten Muskels und die Kontraktion des gesunden Muskels wird eliminiert oder minimiert.
Gemäß einem Ansatz des Aspekts der Anwendung bei der Muskelstimulation kann die neurale Struktur durch die ansteigende oder dreieckige Hüllkurve mit der Wiederholungsfrequenz im Bereich von 25 bis 65 Hz, noch bevorzugter im Bereich von 35 bis 55 Hz, bevorzugter im Bereich von 40 bis 50 Hz, am bevorzugtesten um 45 Hz, stimuliert werden. In einer alternativen Anwendung kann die Periode eine Zeit ohne Stimulation umfassen, jedoch bleibt die Wiederholungsfrequenz der vollständigen Hüllkurve, wie zuvor erwähnt, bestehen. Das Verfahren kann vorab zur Stimulation denervierter Muskelstrukturen eingesetzt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Anwendung bei der Muskelstimulation kann die Nervenstruktur durch eine Hüllkurve mit einer Wiederholungsfrequenz im Bereich von 20 bis 80 Hz, bevorzugter im Bereich von 30 bis 70 Hz, am bevorzugtesten im Bereich von 40 bis 60 Hz, stimuliert werden. Eine Anwendung kann z. B. eine Wiederholungsrate von mindestens 35 Hz verwenden, vorzugsweise mindestens 40 Hz, vorzugsweise mindestens 45 Hz, wobei die Hüllkurve rechteckig sein kann. Die Stimulation kann z.B. zum Muskeltraining und/oder zur Kräftigung oder Muskelaufbau nach Verletzungen eingesetzt werden. Eine andere Anwendung kann zum Testen der Muskelermüdung verwendet werden. In einer anderen Anwendung liegt die Wiederholungsfrequenz der Hüllkurve im Bereich von 40 bis 60 Hz, bevorzugter im Bereich von 45 bis 55 Hz, am bevorzugtesten um 50 Hz. In der am meisten bevorzugten Anwendung ist die Hüllkurve rechteckig geformt und dauert 10 ms mit einer 10 ms langen Zeit ohne Stimulation.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Anwendung bei der Muskelstimulation kann die neurale Struktur durch eine einphasige Hüllkurve oder durch unterschiedliche Wellengleichrichtung der biphasigen Hüllkurve 102 (BE) stimuliert werden, wie in 24A gezeigt.
Die erste Hüllkurve 103 (FE) ist die halbwellenrektifizierte BE 102. Daher entspricht die Wiederholungsfrequenz von FE 103 der Wiederholungsfrequenz der ursprünglichen BE 102. Weiterhin enthält die FE 103 eine magnetische Stimulation für die gleiche Zeitdauer wie die ursprüngliche BE 102, die zweite Zeitdauer der Periode ist keine Stimulation, z.B. enthält die FE 103 eine sinusförmige Halbperiode und eine zweite Halbperiode ohne Stimulation im Fall der symmetrischen BE 102, wie in 24B gezeigt. Die Wirkung von FE 103 kann eher stimulierend, tonisierend oder anregend sein. Es kann jedoch eine analgetische Wirkung durch eine magnetische Flussdichte hervorrufen, die ausreicht, um mindestens einen Stimulus unterhalb der Wahrnehmungsschwelle zu induzieren, vorzugsweise einen Stimulus der motorischen Schwelle.
Die zweite Hüllkurve 104 (SE) ist die ganzwellenrektifizierte BE 102. SE 104 schließt die magnetische Reizung für den gesamten Zeitraum ein. Im Falle der symmetrischem BE 102 ist daher die Wiederholungsfrequenz von SE 104 die doppelte Wiederholungsfrequenz der ursprünglichen BE 22 (siehe 24C). Der Effekt der SE 104 kann eher hemmend sein, z.B. analgetisch oder entspannend. Nach der Schmerzlinderung ist die Muskelkontraktion während der erhöhten magnetischen Flussdichte des zeitlich veränderlichen Magnetfeldes nicht schmerzhaft. Die beiden Hüllkurven FE und/oder SE können der konstanten Hüllkurve (CE) überlagert sein, wodurch ein Stimulus unterhalb der Wahrnehmungsschwelle induziert wird. Die Überlagerung von CE und FE und/oder SE kann mindestens einen Stimulus der Wahrnehmungsschwelle hervorrufen, vorzugsweise mindestens einen Stimulus der motorischen Schwelle.
FE und/oder SE können in einer Behandlung kombiniert werden. Auch das Verhältnis von FE und SE kann unterschiedlich sein. Die Amplitude und/oder Wiederholungsfrequenz beider Hüllkurven kann ebenfalls variieren. Der optimale Wert der magnetischen Flussdichte reicht aus, um mindestens einen Stimulus der Wahrnehmungsschwelle zu induzieren, bevorzugter mindestens einen Stimulus der motorischen Schwelle.
In einer alternativen Herangehensweise an den Aspekt der Anwendung bei der Muskelstimulation kann die FE durch den Zeitraum ohne Stimulation unterbrochen werden, der mindestens 0,1 Sekunden, bevorzugter mindestens 0,5 Sekunden, am bevorzugtesten mindestens 1 Sekunde andauert, wobei die kontinuierliche Wiederholung von FE mindestens 0,1 Sekunden, bevorzugter mindestens 0,5 Sekunden, am bevorzugtesten auch mindestens 1 Sekunde, dauern kann. Bei einem anderen alternativen Ansatz ist auch der periodische Wechsel von FE und SE anwendbar.
Gemäß einem weiteren Ansatz des Aspekts der Anwendung bei der Muskelstimulation kann die Nervenstruktur durch Abwechseln von FE und SE im Verhältnis 1: 1 stimuliert werden. Bei einem alternativen Ansatz können sich FE und SE in mindestens 0,1 Sekunden, bevorzugter mindestens 0,5 Sekunden, am bevorzugtesten mindestens 1 Sekunde dauernden Perioden jeder Hüllkurve abwechseln. Die resultierende Stimulation wird als mit kurzen Perioden moduliert (MSP) bezeichnet. Daher ist die MSP-Periode der Burst von FE und/oder SE. In der bevorzugten Anwendung beträgt die Wiederholung von MSP bis zu 20 Hz, bevorzugter bis zu 15 Hz, am bevorzugtesten bis zu 10 Hz.
Das vorliegende Verfahren kann auch zur Behandlung einer funktionellen Gelenkblockade verwendet werden. Ein Gelenk kann eine Muskelstruktur aufweisen, die die Bewegung des Gelenks ermöglicht, wobei das Gelenk selbst eine Synovialflüssigkeit enthält. Eine funktionelle Gelenkblockade kann durch spastische Muskeln in der Nähe des Gelenks verursacht werden, deren sekundäre Wirkung Schmerzen sind. Die häufigsten funktionalen Gelenkblockaden sind im Rückgrat. Diese können vertrebragene Probleme, Kopf- und Rückenschmerzen, Migräne, Durchblutungsstörungen, die zu Schwindel führen, starke, in die Gliedmaßen ausstrahlende Schmerzen des Rückgrats, Sehschwäche, Tinnitus, Zahn- oder Ohrenschmerzen usw. verursachen. Die Behandlung von Skoliose, Kreuzbeinschmerzen (auch nach Frakturen), Schwäche der Beckenbodenmuskulatur und Inkontinenz, Urinretention oder Verstopfung oder funktioneller Sterilität kann auch durch die Behandlung einer funktionellen Gelenkblockade erfolgen.
Für den Zweck der Behandlung von Funktionsblockaden und der Verbesserung der Beweglichkeit der Gelenke können die bevorzugten Wiederholungsraten mindestens 50 Hz, 60 Hz, 70 Hz oder 100 Hz, die magnetische Flussdichte mindestens 0,2 T, 0,4 T, 0,5 T oder mindestens 1 T oder bis zu 7 T betragen.
Früher wurden die funktionellen Gelenkblockaden durch manuelle Positionierung, Traktion, Mobilisierung der Weichteile, Reflextherapie oder sogar pharmakologisch behandelt. Das vorliegende Verfahren erzielt mindestens eine teilweise Muskelkontraktion in der Nähe des Gelenks, z.B. des Rückgrats, durch Stimulation der neuromuskulären Platte durch ein gepulstes Magnetfeld bei niedriger Wiederholungsrate und hoher magnetischer Flussdichte, was zu einer zumindest teilweisen Muskelkontraktion führt. Die Gelenkkontaktflächen werden bewegt und das Gelenk wird aufgrund von zumindest teilweisen Muskelkontraktionen von Muskeln in der Nähe des Gelenks bewegt, z.B. die Muskeln in der Nähe des Rückgrats werden durch Rotatoren dargestellt, die lokale Mikrorotationen des Rückgrats bewirken. Die funktionelle Gelenkblockade wird durch Muskelmobilisierung durch mechanische Annäherung aufgehoben.
Ein weiterer Ansatz des vorliegenden Verfahrens betrifft die Beeinflussung der rheologischen Eigenschaften der Gelenkflüssigkeit durch ein gepulstes Magnetfeld. Die Gesamtwirkung dieses Verfahrens kann synergistisch sein. Obwohl das Verfahren am Beispiel der funktionellen Gelenkblockade des Rückgrats erläutert wird, ist die Anwendung des Verfahrens nicht auf das Rückgrat beschränkt. Ein Fachmann auf dem Gebiet der Anatomie oder Physiotherapie ist in der Lage, das Verfahren auf jedes andere Gelenk anzuwenden, das durch eine ausreichende Menge von neuromuskulären Strukturen in der Umgebung bereitgestellt wird. Das vorliegende Verfahren kann vorzugsweise in Kombination mit analgetischen Verfahren angewendet werden. Es ist sehr bequem, das vorliegende Verfahren in Kombination mit einem Verfahren zur Bereitstellung von Myorelaxation anzuwenden, da die funktionelle Gelenkblockade durch spastische biologische Strukturen in der Nähe verursacht wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Anwendung bei der Muskelstimulation kann die Nervenstruktur durch eine Hüllkurve stimuliert werden, die durch eine Interferenz mit zwei Wiederholungsraten erzeugt wird. Die erste Wiederholungsrate kann von der zweiten Wiederholungsrate abweichen. In der exemplarischen Ausführungsform kann die erste Wiederholungsrate 500 Hz betragen, die zweite Wiederholungsrate kann 490 Hz betragen. Die Interferenz der zwei Wiederholungsraten erzeugt eine Hüllkurve der Wiederholungsfrequenz, die durch die Differenz der Wiederholungsraten gegeben ist, daher kann die Wiederholungsfrequenz des Interferenzsignals in der beispielhaften Anwendung 10 Hz betragen. Der Effekt der modulierten Wiederholungsfrequenz in einem Bereich bis zu 10 Hz kann einen Stimulationseffekt bewirken, indem die magnetische Flussdichte mindestens einen Stimulus der Wahrnehmungsschwelle induziert, bevorzugter einen Stimulus der motorischen Schwelle.
Sonderanwendungen
Gemäß noch einer anderen Anwendung der Erfindung kann die Stimulierung der neuralen Struktur durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld verwendet werden, um eine heilende Wirkung einer biologischen Struktur hervorzurufen. Die neurale Struktur kann durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld mit einer Wiederholungsrate von vorteilhafterweise bis zu 175 Hz, bevorzugter bis zu 150 Hz, am bevorzugtesten im Bereich von 50 bis 130 Hz und einer magnetischen Flussdichte stimuliert werden, die ausreicht, um zumindest einen Stimulus unterhalb der Wahrnehmungsschwelle zu induzieren, bevorzugter mindestens einen Stimulus der Wahrnehmungsschwelle. Die geeignete Behandlungsdauer kann bis zu 120 Minuten betragen, bevorzugter bis zu 90 Minuten, am bevorzugtesten im Bereich von 30 bis 60 Minuten. Entsprechend der angewendeten Reizpolarität kann der Effekt entzündete biologische Strukturen oder Gewebe behandeln oder die Behandlung von nicht entzündlichem Gewebe verbessern.
Gemäß noch einer anderen Anwendung der Erfindung kann die Stimulation der Nervenstruktur durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld zur Verbesserung der Schlafmuster oder -gewohnheiten verwendet werden. Die neurale Struktur kann durch ein sich zeitlich änderndes Magnetfeld mit einer Wiederholungsrate im Bereich von 150 bis 300 Hz, bevorzugter im Bereich von 175 bis 250 Hz, am bevorzugtesten um 200 Hz, stimuliert werden. In der bevorzugten Anwendung ist die magnetische Flussdichte ausreichend, um einen Stimulus unterhalb der Wahrnehmungsschwelle induzieren, bevorzugter mindestens einen Stimulus der Wahrnehmungsschwelle, um einen Sedierungseffekt hervorzurufen, der zur Verbesserung der Schlafmuster oder -gewohnheiten verwendet werden kann.
Gemäß noch einer anderen Anwendung der Erfindung kann die Stimulation der Nervenstruktur durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld zur Behandlung von Ödemen verwendet werden.
Gemäß einem Aspekt der Anwendung bei der Behandlung von Ödemen kann die neurale Struktur mit einer Wiederholungsrate von mindestens 80 Hz, bevorzugter mindestens 100 Hz, am bevorzugtesten mindestens 120 Hz, einer Pulsdauer im Bereich von (einigen) zehn bis zu (einigen) hundert µs und durch eine magnetische Flussdichte stimuliert werden, die ausreicht, um mindestens einen Stimulus unterhalb der Wahrnehmungsschwelle, bevorzugter einen Stimulus der Wahrnehmungsschwelle, zu induzieren. Die geeignete Behandlungsdauer kann bis zu 60 Minuten betragen, bevorzugter bis zu 45 Minuten, am bevorzugtesten im Bereich von 15 bis 30 Minuten. Die Anwendung kann zusätzlich auch Entzündungen behandeln.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Anwendung bei der Behandlung von Ödemen kann die neurale Struktur durch eine Hüllkurve mit einer Wiederholungsfrequenz von bis zu 75 Hz, bevorzugter im Bereich von 3 bis 60 Hz, noch bevorzugter im Bereich von 10 bis 50 Hz, stimuliert werden. am bevorzugtesten im Bereich von 20 bis 40 Hz, um eine Ödemreduktion zu bewirken. Die Stimulation kann die Muskelpumpe aktivieren, daher kann die Durchblutung des Zielbereichs verbessert werden und die Lymphzirkulation kann ebenfalls verbessert werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Anwendung bei der Behandlung von Ödemen kann die neurale Struktur durch eine Hüllkurve mit einer Wiederholungsfrequenz von bis zu 70 Hz, bevorzugter bis zu 60 Hz, am bevorzugtesten im Bereich von 30 bis 50 Hz, stimuliert werden. Die magnetische Flussdichte reicht aus, um mindestens einen Stimulus der Wahrnehmungsschwelle zu induzieren, bevorzugter mindestens einen Stimulus der motorischen Schwelle, um eine Ödemreduktion zu bewirken. Die Stimulation kann in Fällen von z.B. begrenzter Bewegung der biologischen Struktur angezeigt sein. Die geeignete Behandlungsdauer kann bis zu 60 Minuten dauern, bevorzugter bis zu 45 Minuten, am bevorzugtesten im Bereich von 15 bis 30 Minuten.
Die beschriebenen Anwendungen der Erfindung können zur Behandlung von z.B. Übergewicht, Bluthochdruck, Schmerzen, schwangerschaftsbedingter Übelkeit oder Erbrechen, postoperativer Übelkeit oder Erbrechen, atopischem Ekzem, trockenem Mund, verstärkter Durchblutung von Uterus und Plazenta, Hämophilie, Juckreiz, Geburtseinleitung, Raynaud-Phänomen, Sichelzellenanämie, Hautlappenischämie (während plastischer Chirurgie) oder Tinnitus (Ohrgeräusche) verwendet werden.
Alle beschriebenen Anwendungen der Erfindung können auch einen trophotropischen, antiödermatösen oder Plazebo- Effekt bewirken, der zum Wohlbefinden und Behagen des Patienten beiträgt. Auch der lokale Stoffwechsel kann gesteigert werden.
Alle genannten Anwendungen können mit konstanter Wiederholungsrate und/oder Wiederholungsfrequenz angewendet werden. Die Hüllkurvenmodulation oder eine Kombination davon ist ebenfalls anwendbar.
Die Werte der magnetischen Flussdichte und der Wiederholungsrate werden in mehreren bevorzugten Anwendungen angegeben, da die Wahrnehmung der Stimulation subjektiv ist. Nichtsdestotrotz sind die magnetische Flussdichte und Wiederholungsraten und/oder Wiederholungsfrequenzen nicht auf die angegebenen Werte beschränkt. Eine Fachperson für Physiotherapie kann die Therapieverfahren wiederholen und anwenden, indem er die magnetische Flussdichte, die Wiederholungsrate und/oder -frequenz an die Bedürfnisse des Patienten anpasst. Darüber hinaus können die Anwendungen in Kombinationen, z.B. diagnostische Anwendung und/oder Reizanwendung, eingesetzt werden.
Eine Fachperson für physikalische Therapie ist in der Lage, verschiedene Hüllkurven und Wellenformen zu verwenden, z.B. Impuls, sinusförmig, rechteckig, quadratisch, dreieckig, sägezahnförmig, trapezförmig, exponentiell usw. Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Formen der Hüllkurven beschränkt.
Die Stimulation der biologischen Struktur durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld nach den angegebenen Verfahren kann, ohne darauf beschränkt zu sein, kontinuierlich, gepulst, randomisiert oder in Bursts erfolgen. Der Impuls kann einphasig, symmetrisch, asymmetrisch, am bevorzugtesten jedoch biphasig sein, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Abschnitt III
Die Vorrichtung und Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung können zum Stimulieren einer biologischen Zielstruktur verwendet werden, um mindestens einen ästhetischen Effekt zu erzielen.
Ein Unterabschnitt des dritten Abschnitts offenbart die zur ästhetischen Behandlung des Patienten verwendeten Verfahren.
In den letzten Jahrzehnten wollten die Patienten nicht nur bei guter Gesundheit sein, sondern auch gut aussehen, d.h. gut geformt sein, ohne unansehnliches Fett und ein junges Aussehen haben, ohne Falten, Dehnungsstreifen oder schlaffe Brüste. Dies hat zu einer fortschreitenden Entwicklung invasiver ästhetischer Verfahren wie der ästhetischen Chirurgie geführt, die dem menschlichen Körper durch invasive und potentiell gefährliche Verfahren etwas entfernt und ihn umgestaltet, z.B. Fettabsaugung oder Implantate. Die Nebenwirkung von invasiven Verfahren können Narben sein. Die Nebenwirkungen führten zu einem raschen Fortschritt bei den nichtinvasiven Verfahren, z.B. Lipolyse oder Beseitigung von Hautunreinheiten.
Aufgrund der erhöhten Permeabilität der Zellmembran bewirkt die gepulste Magnetbehandlung insbesondere diese Prozesse und kann folgende Effekte hervorrufen: zumindest teilweise Muskelkontraktion; Reduktion des Fettgewebes - Volumen und/oder Anzahl der Fettzellen; Neogenese und/oder Umgestaltung von Kollagen- und/oder Elastinfasern; Verbesserung der Zirkulation von Blut und/oder Lymphe und Verbesserung des lokalen und/oder Fettgewebe-Stoffwechsels.
Bei den vorliegenden Verfahren sind Faktoren zur Verbesserung des visuellen Erscheinungsbildes des Körpers: Stimulation von Hauptmuskeln, z.B. großer Gesäßmuskel; Stimulation tiefer Muskel, was durch einen hohen Wert der magnetischen Flussdichte ermöglicht wird; berührungslose Anwendung der magnetischen Flussdichte, kann auch durch Kleidung angewendet werden; stärkere Muskelkontraktion aufgrund eines höheren Wertes der magnetischen Flussdichte; bessere Qualität des gezielten Muskelauswahl; die Behandlung wird nicht durch kleine Bewegungen während der Behandlung beeinflusst; die Behandlungsdauer wird aufgrund des hohen Werts der magnetischen Flussdichte und/oder der höheren Wiederholungsrate verkürzt; es treten keine Verzögerungen auf.
Es ist davon auszugehen, dass das Verfahren nicht auf die einzelnen Anwendungen beschränkt, sondern dass das Verfahren auf unterschiedliche Weise praktiziert oder durchgeführt werden kann.
Das vorliegende Verfahren wird insbesondere zur Verbesserung des visuellen Erscheinungsbildes von Körperteilen einschließlich oder in der Nähe von Hauptmuskelstrukturen angewendet. Weiterhin ist das Verfahren zur Verbesserung des visuellen Erscheinungsbildes von Patienten mit hohem BMI-Wert anwendbar. Das vorliegende Verfahren ist nicht auf das Anlegen des Stimulationssignals an den Hauptmuskel beschränkt. Andere Muskeln als die Hauptmuskeln können ebenfalls stimuliert werden.
Der Applikator des Magnetstimulationssignals wird sich in der Nähe des Körpers des Patienten angeordnet. So wie hier verwendet, umfasst „in der Nähe“ sowohl den kontaktlosen als auch den tatsächlichen Kontakt mit der Haut des Patienten. Die Muskeln werden durch das Stimulationssignal selektiv stimuliert, und die magnetische Flussdichte der Stimulation kann je nach Gefühl oder Bedarf des Patienten angepasst werden. Die Behandlungszeit wird durch gezielte Stimulation der richtigen Muskeln verkürzt. Zusätzlich wird der Muskel aufgrund des hohen Werts der magnetischen Flussdichte effektiver stimuliert. Ferner kann die Behandlung aufgrund des hohen Wertes der magnetischen Flussdichte nicht invasiv oder sogar vorzugsweise berührungslos sein. Der Patient kann behandelt werden, ohne die Kleidung auszuziehen, wodurch ein Unbehaglichkeitsgefühl des Patienten verringert wird. Zusätzlich werden wegen der hohen Effizienz der Muskelkontraktion die Kollagen- und/oder Elastinfasern oberhalb der Muskelstruktur umgestaltet, wodurch das visuelle Erscheinungsbild verbessert wird.
Die magnetische Stimulation der biologischen Struktur hat verschiedene Anwendungen zur Verbesserung des visuellen Erscheinungsbildes des Konturkörperbereichs. Das Magnetfeld hoher Dichte erreicht solche Werte, die verwendet werden können für: die Verringerung des Fettgewebes, wobei die Verringerung des Fettgewebes durch Verringerung der Anzahl und/oder des Volumens der Fettzellen erreicht wird; Muskelstraffung, wobei die Verbesserung des Muskelaussehens durch Reduktion des Fettgewebes ohne Muskelaufbau erreicht wird; Muskelformung, wobei die Verbesserung des Muskelaussehens durch Reduktion des Fettgewebes und/oder Muskelaufbau erreicht wird; Körperformung, wobei die Verbesserung des Aussehens der Silhouette durch eine Verringerung des Fettgewebes ohne Muskelaufbau erreicht wird; Körperformung, wobei die Verbesserung des Aussehens des Körperbaus durch Reduktion des Fettgewebes und/oder Muskelaufbau erreicht wird; Hautstraffung, wobei die Verbesserung des Hautbildes erreicht wird, indem ein glatteres und jüngeres Aussehen erhalten wird, einschließlich Faltenreduzierung; Cellulitebehandlung, wobei die Verbesserung des Aussehens durch Fettgewebsreduktion, Muskelkontraktion und/oder Neogenese elastischer Fasern erreicht wird; Umfangsreduktion, wobei die Reduktion durch Fettgewebsreduktion und/oder Muskelaufbau erreicht wird; Brustvergrößerung, wobei die Verbesserung des Aussehens durch Anhebung oder Formänderung erzielt wird; Lippenvergrößerung, wobei die Lippenvergrößerung durch Erzielung eines volleren und festeren Aussehens erreicht wird.
Der Applikator für die Magnetbehandlung wird in der Nähe des Körpers des Patienten platziert. Die magnetische Flussdichte wird in die biologische Zielstruktur eingebracht. Elektrischer Strom wird induziert und stimuliert die neuromuskuläre Platte und/oder den Nerv, der die mindestens eine Muskelfaser innerviert. Die Stimulation bewirkt eine zumindest teilweise Muskelkontraktion.
Das vorliegende Verfahren stimuliert die biologische Struktur durch ein gepulstes Magnetfeld. Die magnetische Flussdichte von Spitze zu Spitze auf der Oberfläche des Magnetfeldgenerators beträgt mindestens 0,15, 0,2, 0,8, 1,5, 2, 2,4 oder bis zu 7 Tesla bei einer Wiederholungsrate von mindestens 1,10, 30, 50, 55, 60, oder bis zu 700 Hertz bei Behandlung/aufeinanderfolgenden Behandlungen, die mehrere Sekunden oder länger dauern, zum Beispiel für mindestens 5, 10, 30, 60, 120 oder 240 Sekunden oder länger. Die Impulsbreite liegt im Bereich von (einigen) zehn bis zu (einigen) hundert µs.
Cellulite ist eine Auswirkung von Hautveränderungen, die zum Auftreten von Orangenhaut führen. Die Ursache der Cellulite ist die Orientierung der Kollagenfasern in sogenannten „faserigen“ Septae. Die faserigen Septae ziehen sich zusammen und härten mit der Zeit aus, wodurch ein Grübcheneffekt entsteht. Zusätzlich fehlt den Blut- und Lymphgefäßen die Durchblutung aufgrund der Kontraktion und Verhärtung der Septae. Der Lymphfluss kann blockiert sein und zu Schwellungen führen. Eine weitere Ursache für Cellulite sind Fettzellen, die in die Dermis ragen.
Eine Anwendung eines zeitlich sich verändernden Magnetfelds zur Verbesserung des visuellen Erscheinungsbildes des Körperbereichs kann die Stimulation eines Muskels durch die magnetische Flussdichte zur Verringerung der Cellulite sein. Die magnetische Flussdichte wird durch die Haut an die neuromuskuläre Platte und/oder den Nerv abgegeben, der mindestens eine Muskelfaser innerviert. Der elektrische Strom wird in der biologischen Zielstruktur induziert und bewirkt eine zumindest teilweise Muskelkontraktion. Die zumindest partielle Muskelkontraktion verursacht die Bewegung der Haut und aller biologischen Strukturen, die der Epidermis unterliegen. Zusätzlich verbessert die zumindest teilweise Muskelkontraktion die Blutzirkulation von selbst oder über die Bewegung des Muskels in der Nähe einschließlich der fibrösen Septae. Zusätzlich wird die Durchblutung und/oder Lymphzirkulation in den Schichten unter der Epidermis verbessert, da die Muskelkontraktion die fibrösen Septae bewegt. Auch der lokale und/oder Fettgewebestoffwechsel wird verbessert. Die zumindest partielle Muskelkontraktion ist für den Fettgewebestoffwechsel wirksamer, wenn der Wert der magnetischen Flussdichte zunimmt, da die Muskelkontraktion stärker ist. Je höher die magnetische Flussdichte ist, desto höher ist die Anzahl der Muskelfaserkontraktionen und desto mehr Fettgewebe wird reduziert. Dadurch wird das visuelle Erscheinungsbild von Regionen, die zu Cellulite neigen, verbessert.
Das Verfahren bewirkt die Umfangsverringerung, d.h. Eine Verkleinerung der Größe des behandelten Körperbereichs. Das Verfahren ist vor allem für Regionen mit Cellulite indiziert, insbesondere für Gesäß, Bauch, Hüfte, Oberschenkel oder Arme. Die Indikation ist jedoch nicht auf die genannten Regionen beschränkt und das Verfahren kann zur Stimulation eines beliebigen anderen Körperbereichs eingesetzt werden.
Das vorliegende Verfahren kann einen Massageeffekt über die Stimulation bereitstellen, die durch die zumindest teilweise Muskelkontraktion verursacht wird. Daher kann der Massageeffekt durch kontaktlose Verfahren anstelle von manuellen Massagetechniken oder Weichteiltechniken erzielt werden. Der Massageeffekt verbessert die Lymphzirkulation.
In einem anderen Aspekt wird eine Verbesserung der Funktionalität und/oder des Aussehens des Muskels mit ähnlichen Ergebnissen wie bei Körperübungen erzielt. Die Ergebnisse werden durch Anlegen einer hohen magnetischen Flussdichte an den Körperbereich und Induzieren einer zumindest teilweisen Muskelkontraktion erzielt. Höhere Werte der angewendeten magnetischen Flussdichte führen zu einer stärkeren Muskelkontraktion. Der Patient fühlt sich kräftiger und fester.
Mit dem vorliegenden Verfahren können Muskelkontraktionen, die durch die angelegte magnetische Flussdichte induziert werden, dazu beitragen, den Muskel zu straffen, wodurch ein attraktiveres Erscheinungsbild bereitgestellt wird. Da die Muskelstruktur durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld stimuliert wird, kann das gesamte Körperglied aufgrund der hohen Leistung des magnetischen Stimulationssignals bewegt werden. Nichtsdestotrotz ist das Verfahren nicht auf die Anwendungen an den Gliedmaßen beschränkt, und das Verfahren kann auf die Stimulation eines beliebigen Muskels angewendet werden, z.B. Gluteus Maximus oder Muskel/tiefer Muskel, um die Körperkonturierung und/oder den Körperformungseffekt und die Fettverbrennung zu induzieren. Zusätzlich werden verkürzte und/oder schlaffe Muskeln gedehnt. Die körperliche Fitness des Patienten wird ebenfalls verbessert.
Die vorliegenden Verfahren können auch eine Muskelkontraktion induzieren, um den Effekt der Hautschlaffheit zu verringern. Hautschlaffheit kann verursacht werden z.B. durch den Alterungsprozess oder die zunehmende Anzahl und/oder das zunehmende Volumen von Fettzellen, die die Haut durch Schwerkraft, schnellen Gewichtsverlust oder Hautdehnung während der Schwangerschaft nach unten ziehen. Die Muskeln werden durch den induzierten elektrischen Strom angeregt, sich zusammenzuziehen. Wiederholte Kontraktionen bewirken, dass die Muskeln den Tonus und die Flexibilität erhalten. Daher wird das Hautbild durch die Stimulierung der schlaffen Muskeln verbessert. Der Effekt der Hautstraffung wird erreicht. Das Verfahren stimuliert auch die Bildung von Kollagen- und Elastinfasern in den Schichten, die unter der Epidermis liegen, wodurch die Haut ein verbessertes visuelles Erscheinungsbild erhält. Das Verfahren kann weit verbreitet angewendet werden, ist jedoch nicht auf die Bereiche Hals, Brust, Arme oder Bauch beschränkt. Das Verfahren verleiht dem Patienten ein glatteres und jüngeres Erscheinungsbild der Haut.
Ähnliche Verfahren zur Stimulierung der Muskelstruktur durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld zum Induzieren der zumindest teilweisen Muskelkontraktion können auch zur Behandlung von Falten verwendet werden. Falten sind das Ergebnis von äußeren und inneren Faktoren. Heutzutage werden Falten als negativer Effekt des natürlichen Alterungsprozesses angesehen, der die Produktion von Kollagen- und Elastinfasern verringert und die Haut, die dünner wird, schwächt. Da die Muskelstimulation durch die magnetische Flussdichte zumindest eine teilweise Muskelkontraktion induziert, wird die Stimulation der Neogenese von Kollagen- und Elastinfasern verbessert. Zusätzlich werden die Muskeln unterhalb der stimulierten Region gestrafft und die Haut erhält ein jüngeres und verbessertes Erscheinungsbild. Daher wird der Effekt der Hautstraffung erreicht.
Falten können durch das Ausführen von Gesichtsübungen verhindert oder reduziert werden, die eine Massage des Gesichtsgewebes bewirken und die Durchblutung und die Lymphzirkulation verbessern. Zusätzlich werden die Gesichtsmuskeln nach dem Training entspannt und gestrafft.
Ein ähnlicher Effekt wie bei Gesichtsübungen kann durch ein nichtinvasives und/oder kontaktloses Verfahren zur Stimulation der Gesichtsmuskulatur durch magnetische Flussdichte erzielt werden. Ein weiterer zusätzlicher Vorteil des vorliegenden Verfahrens ist die Verbesserung der Wiederherstellung der Kollagen- und Elastinfasern, eine wirksamere Straffung und die Stärkung der Gesichtsmuskulatur.
Die vorliegenden Verfahren können die Neogenese und den Umbau von Kollagenfasern in den Lippen verbessern, um ein volles, rundliches und festeres Aussehen zu erreichen. Die magnetische Flussdichte wird von einem Applikator auf die Lippen aufgebracht. Dadurch werden die Lippen voller und straffer, ohne dass invasive Verfahren wie die Injektion der synthetischen Füllstoffe, des Permanent Make-ups oder der Gesichtsimplantate erforderlich sind. Das vorliegende Verfahren stimuliert auf natürliche Weise den Umbau und/oder die Neogenese von Kollagenfasern. Zusätzlich ist das Kollagen eine natürliche Substanz des menschlichen Körpers, die der Struktur die Elastizität verleiht.
Die vorliegenden Verfahren können verwendet werden, um das visuelle Erscheinungsbild von Brüsten zu verbessern. Das Cooper-Band kann durch die zumindest teilweise Muskelkontraktion stimuliert, verbessert und/oder gestärkt werden. Die Muskelstimulation induziert die Anhebung des Brustgewebes. Zusätzlich wird das Brustgewebe stimuliert, um in einer Form modifiziert zu werden, wobei die Form die Größe und/oder die Kontur des Brustgewebes umfasst. Dadurch wird das visuelle Erscheinungsbild verbessert und die Brüste sind für die Patientin attraktiver. Das vorliegende Verfahren ist eine nicht-invasive Alternative für das derzeitige Verfahren der ästhetischen Chirurgie zur Behandlung von schlaffem Brustgewebe. Das vorliegende Verfahren stellt einer Patientin ein Verfahren zur Verbesserung des visuellen Erscheinungsbilds der Brust ohne Operation bereit. Daher gibt es bei dem Verfahren keine postoperativen Komplikationen wie Narben, postoperative Schmerzen oder lange Erholungszeiten. Verschiedene Behandlungsprotokolle können verwendet werden.
Nach den hier beschriebenen Verfahren kann das Stimulationssignal kontinuierlich, gepulst, zufällig oder ein Burst sein, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der Impuls kann einphasig, mehrphasig und/oder biphasig sein, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Bei der bevorzugten Anwendung des vorliegenden Verfahrens werden die als Bursts bezeichneten Pulsfolgen verwendet.
Die Wiederholungsrate und/oder die magnetische Flussdichte können während des Behandlungsprotokolls variieren. Ferner kann das magnetische Stimulationssignal mehrere Perioden eines Stimulationssignals mit unterschiedlichen Wiederholungsraten enthalten, weshalb die Modulation des Signals im Bereich der Wiederholungsraten erfolgt. Das Stimulationssignal kann mehrere Perioden eines Stimulationssignals mit unterschiedlichen Magnetflussdichten enthalten, wodurch die Modulation des Signals im Bereich der Magnetflussdichte erfolgt. In noch einem anderen Ansatz kann die Hüllkurve des Stimulationssignals durch Kombinationen der Bereiche von Wiederholungsrate und Magnetflussdichte moduliert werden.
Verschiedene Hüllkurven des Stimulationssignals und der Wellenform, z.B. Puls, sinusförmig, rechteckig, quadratisch, dreieckig, sägezahn-artig, trapezförmig, exponentiell usw. zum Zwecke der Muskelstimulation können ebenfalls verwendet werden und sind nicht auf die angegebenen Formen von Stimulationssignalen beschränkt.
Die Werte der magnetischen Flussdichte und der Wiederholungsrate werden in mehreren bevorzugten Anwendungen angegeben, da die Wahrnehmung der Reizung subjektiv ist. Trotzdem sind die magnetische Flussdichte und die Wiederholungsraten nicht durch die angegebenen Werte begrenzt. Eine Fachperson auf dem Gebiet der Physiotherapie kann die Behandlungsverfahren wiederholen und anwenden, indem er die magnetische Flussdichte und/oder die Wiederholungsrate an die Empfindlichkeit oder die Bedürfnisse des Patienten anpasst.
Das vorliegende Verfahren ist nicht darauf beschränkt, unabhängig verwendet zu werden. Zur Verbesserung des Ergebnisses kann das Verfahren in Kombination mit anderen herkömmlichen nicht-invasiven und/oder invasiven ästhetischen medizinischen Verfahren verwendet werden.
Alle genannten Verfahren können nicht-invasiv und/oder berührungslos auf einen Patienten angewendet werden. Daher bieten die vorliegenden Verfahren einen wirksamen alternativen Ansatz zur Verbesserung des visuellen Erscheinungsbilds, ohne dass eine invasive Behandlung oder Operation erforderlich ist. Weiterhin sind die visuellen Ergebnisse nach mehreren Behandlungen bemerkenswert. Darüber hinaus umfassen die Ergebnisse nicht nur die Verbesserung des visuellen Erscheinungsbilds, sondern auch die Verbesserung der Muskelstrukturen, sodass sich der Patient stärker und straffer fühlt. Die Muskelstrukturen werden gestrafft, ohne dass eine Diät erforderlich ist oder Zeit für Fitnessübungen aufgewendet werden muss.
Somit wurden neue Systeme und Verfahren beschrieben. Es können natürlich verschiedene Änderungen und Ersetzungen vorgenommen werden, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Die Erfindung sollte daher nicht beschränkt werden, außer durch die folgenden Ansprüche und deren Entsprechungen.
Kombinierter Magnet + HF
Dieser Unterabschnitt des dritten Abschnitts offenbart ein Verfahren, das zur Umgestaltung des Fettgewebes, zur Körperformung und/oder -konturierung, zur Muskelstraffung, zur Hautstraffung, zur Hautverjüngung, zur Faltenentfernung, zur Verringerung von Dehnungsstreifen, zur Bruststraffung, zur Lippenvergrößerung oder zur Behandlung von Cellulite im Allgemeinen durch Anwendung elektromagnetischer Strahlung auf die Zielstruktur, um das Zielgewebe selektiv zu erwärmen, um Fettgewebe aus dem Zielgewebe zu entfernen und/oder umzugestalten, verwendet werden kann. Der zweite Ansatz besteht darin, eine magnetische Stimulation auf die Zielstruktur zu übertragen, wobei zumindest eine teilweise Muskelkontraktion innerhalb der Zielstruktur induziert wird, um das Fettgewebe durch natürlichen Fettgewebekatabolismus umzugestalten. Der Abbau von Fettgewebe kann durch Apoptose oder Nekrose der Adipozyten verursacht werden. Die durch induzierten Wirbelstrom verursachte Muskelkontraktion entspricht einer natürlichen Kontraktion. Das Fettgewebe kann auf natürliche Weise reduziert werden. Zusätzlich kann der Muskel auf natürliche Weise geschreddert werden. Daher kann der Effekt, der zu einer Körperformung und/oder Konturierung führt, signifikant verbessert werden.
Die vorliegende Erfindung offenbart die fortgeschrittenen Ansätze bei ästhetischen Anwendungen, z.B. zur Cellulitebehandlung und/oder Körperformung. Es werden kombinierte Verfahren zur Behandlung durch ein elektromagnetisches Feld und eine Behandlung durch ein Magnetfeld verwendet. Das elektromagnetische Feld kann eine Behandlung durch Hochfrequenz-, Infrarot- oder optische Wellen umfassen. Die Magnetbehandlung kann durch Permanentmagnete, elektromagnetische Vorrichtungen, die ein statisches Magnetfeld erzeugen, oder zeitvariable Magnetfeldgeneratoren erfolgen. In der bevorzugten Anwendung können die Behandlung durch ein gepulstes Magnetfeld und die Hochfrequenzbehandlung kombiniert werden. Die Anwendung ist jedoch nicht auf die angegebene Kombination beschränkt, so dass das kombinierte Verfahren eine Magnetbehandlung und eine Behandlung durch ein elektromagnetisches Feld, z.B. Lichtbehandlung, IR-Behandlung oder Behandlung durch Hochfrequenzwellen, z.B. Mikrowellen, kurze Wellen oder lange Wellen beinhalten kann.
Die Kombination des genannten Verfahrens kann die gegenwärtig verwendeten Anwendungen in verschiedenen Aspekten verbessern und die Wirkung der Behandlungen kann signifikant verbessert werden. Das Anlegen eines elektromagnetischen Hochfrequenzfeldes wird mit dem Anlegen eines Magnetfeldes kombiniert, das vor, gleichzeitig oder nach der Hochfrequenzbehandlung angelegt wird. Das Anlegen eines Magnetfelds bringt viele Vorteile für die Hochfrequenzbehandlung mit sich, beispielsweise Anwendungen, die zumindest eine teilweise Muskelkontraktion, einen Myorelaxationseffekt oder einen analgetischen Effekt hervorrufen. Die Perfusion oder der Stoffwechsel können ebenfalls verbessert werden.
Die zumindest teilweise Muskelkontraktion kann verstärkte Auswirkungen auf die Verringerung des Fettgewebes durch den Abbau des Fettgewebes und die Verbrennung von Energie aus Fettgewebe hervorrufen. Der Effekt der Verringerung des Gesamtfettgewebes wird durch die Radiofrequenzbehandlung verstärkt.
Zusätzlich kann die zumindest teilweise Muskelkontraktion eine Durchblutung und/oder Perfusion in dem behandelten Bereich verbessern. Die verbesserte Durchblutung kann durch Aktivierung der Muskelpumpe und/oder durch den Bedarf des Muskels an mehr Sauerstoff aufgrund der zumindest teilweisen Kontraktion verursacht werden. Aufgrund einer erhöhten Durchblutung und/oder lokalen Perfusion ist das Risiko einer Muskelüberhitzung begrenzt oder sogar beseitigt. Ferner kann die Homogenität des thermischen Feldes, das durch den thermischen Effekt der Hochfrequenzbehandlung induziert wird, signifikant verbessert werden und/oder die Temperaturen können im Zielbehandlungsbereich gut ausgeglichen/kompensiert werden. Ein weiterer Vorteil ist die Verhinderung der Entstehung eines Hotspots, der durch einen steilen Wärmegradienten verursacht wird.
Durch eine verbesserte Durchblutung, Perfusion und/oder Lymphfluss kann der Stoffwechsel verbessert werden. Zusätzlich kann der Effekt der Radiofrequenzbehandlung durch einen verbesserten Metabolismus, z.B. Cellulitebehandlung, Körperformung und/oder -konturierung, Hautstraffung oder Hautverjüngung, verbessert werden. Ein weiterer Vorteil kann darin bestehen, das Risiko einer Pannikulitis oder einer lokalen Hautentzündung zu verringern oder zu beseitigen, da durch den verbesserten Metabolismus ein Anhäufen der behandelten Adipozyten verhindert werden kann. Der verbesserte Blut- und/oder Lymphfluss kann zur Entfernung der Adipozyten beitragen. Das Entfernen der Adipozyten kann auch durch eine höhere Anzahl von Zellen, die die Adipozyten einverleiben (Phagozytose), gefördert werden. Synergistische Effekte der Magnet- und HF-Behandlung verbessern den Stoffwechsel signifikant. Daher ist die Möglichkeit des Auftretens von unerwünschten Ereignissen begrenzt und die Behandlungsergebnisse, die durch die vorliegende Erfindung hervorgerufen werden, werden in einem kürzeren Zeitraum erreicht.
Ferner kann die zumindest teilweise Muskelkontraktion die Bewegung des Lymphgefäßes verbessern und der Lymphfluss kann verbessert werden.
In der bevorzugten Anwendung kann das HF- und/oder Magnetfeld moduliert werden. In der am meisten bevorzugten Anwendung werden beide Stimulationssignale moduliert. Die magnetische Stimulation kann im Bereich der magnetischen Flussdichte, im Bereich der Wiederholungsraten oder im Bereich der Impulsdauer moduliert werden, um unterschiedliche Behandlungseffekte bereitzustellen und eine Anpassung der biologischen Zielstruktur zu verhindern. Die Hochfrequenzbehandlung kann im Bereich der Frequenz, im Bereich der Intensität und/oder im Bereich der Zeit moduliert werden, um die größte Komplexität und/oder Effizienz der behandelten biologischen Zielstruktur zu erreichen. Die Modulation im Bereich der Zeit kann die aktiven und passiven Stimulationsperioden ändern, z.B. die Hochfrequenzbehandlung kann eine Periode ohne Stimulation umfassen, d.h. die Hochfrequenzbehandlung ist nicht kontinuierlich, sondern die Behandlung erfolgt in Pulsen. Die Perioden ohne Stimulation können variieren und können vom Bediener angepasst werden. Aufgrund der Modulation während der Behandlung können unterschiedliche biologische Zielstrukturen in der unterschiedlichen Tiefe behandelt werden.
Die Anwendung kann kontaktbehaftet sein oder die bevorzugte Anwendung der Erfindung die Behandlung kann kontaktlos angewendet werden. Kontaktlose Anwendung kann alle Biokompatibilitätsfaktoren vermeiden, die während der Kontaktbehandlung auftreten können. In der am meisten bevorzugten Anwendung kann die Behandlung durch eine selbstbetätigte Vorrichtung erfolgen. Die ständige Überwachung und/oder Kontrolle durch den Bediener ist daher für den korrekten und/oder sicheren Betrieb des Behandlungsgeräts nicht unbedingt erforderlich. Die selbstbetätigte Behandlung kann auch unter Verwendung verschiedener Arten von Sensoren in Verbindung mit der Vorrichtung zur Überwachung der Behandlung und/oder des Patienten ermöglicht werden. Die selbsttätige Behandlung kann auch unter Verwendung verschiedener Arten von Sensoren in Verbindung mit der Vorrichtung zur Überwachung der Behandlung und/oder des Patienten ermöglicht werden. Der mindestens eine Sensor kann z.B. ein reaktiver Sensor, elektrochemischer Sensor, Biosensor, biochemischer Sensor, Temperatursensor, Sorptionssensor, pH-Sensor, Spannungssensor, Sensor zur Abstandsmessung des Applikators von der Patientenoberfläche und/oder von der behandelten Fläche, Positionssensor, Bewegungsmelder, Fotosensor, Kamera, Schalldetektor, Stromsensor, Sensor zur Messung von spezifischem menschlichem/tierischem Gewebe und/oder geeignete Sensoren zur Messung biologischer Parameter und/oder deren Kombination, wie Sensor zur Messung der Hautzugkräfte, Sensor zur Messung der Muskelaktivität, Muskelkontraktionskräfte, Gewebeimpedanz oder Hautelastizität sein.
Weiterhin kann die Homogenität der Behandlung durch verschiedene Ansätze verbessert werden. Ein erster Ansatz kann durch einen beweglichen Applikator dargestellt werden, der die dynamische Behandlung für einen großen Zielbereich bereitstellt. Die dynamische Behandlung verbessert die Homogenität der aufgebrachten Behandlungsenergie und zusätzlich ist die Wirkung aufgrund der großen Fläche gleichmäßig und/oder ausgewogen. Eine statische Positionierung des Applikators kann ebenfalls verwendet werden. Ein anderer Ansatz zur Verbesserung der Homogenität kann durch Verwendung eines Bolus dargestellt werden. Der Bolus kann eine verbesserte Durchlässigkeit der elektromagnetischen Energie für die behandelten biologischen Strukturen bereitstellen. Zusätzlich kann der Bolus das Auftreten von heißen Stellen innerhalb des behandelten Bereichs verhindern; der Bolus kann der behandelten Zieloberfläche eine konstante Temperatur verleihen; oder der Bolus kann die Homogenität der Anwendung von Hochfrequenzwellen erhöhen, indem er ein homogenes Medium für die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen bereitstellt, das nicht durch die Grenzfläche des behandelten Zielbereichs und der Luft beeinflusst wird. Der Bolus kann das elektromagnetische Feld profilieren, um die Wirkung der Behandlung zu verstärken. Bei noch einem anderen Ansatz kann ein Luftspalt zwischen dem Applikator und dem Patienten sein.
Die Behandlung durch ein magnetisches und/oder elektromagnetisches Feld kann in einem kontinuierlichen oder diskreten Modus erfolgen. In einer Anwendung kann die magnetische Behandlung im kontinuierlichen Modus ohne Pausen angewendet werden und die elektromagnetische Behandlung kann im gepulsten Modus angewendet werden, um eine verbesserte Verringerung des Fettgewebes bereitzustellen, die durch den natürlichen Prozess und durch die erhöhte Temperatur verursacht wird. In einer anderen Anwendung kann die elektromagnetische Behandlung kontinuierlich ohne Pausen angewendet werden, und die magnetische Behandlung kann im gepulsten Modus angewendet werden, um eine verbesserte thermische Reduktion des Fettgewebes und einen verbesserten Metabolismus aufgrund eines verbesserten Blutflusses bereitzustellen. Beide Modi können in verschiedenen Behandlungssequenzen kombiniert werden.
In der bevorzugten Anwendung wird die Behandlung zu dem Zeitpunkt begonnen, zu dem die biologische Zielstruktur die vorbestimmte Temperatur erreicht. Die Temperatur im Zielgewebe kann bis zu 80° C betragen, bevorzugter im Bereich von 37 bis 60° C, noch bevorzugter im Bereich von 40 bis 45° C. Die Temperatur kann basierend auf der beabsichtigten Verwendung eingestellt werden, z.B. Reduktion des Fettgewebes, Kollagenproduktion oder Muskelkontraktion. In einer alternativen Anwendung kann die beabsichtigte Verwendung Koagulation und/oder Ablation sein. Die Temperatur in der biologischen Zielstruktur kann durch ein invasives Verfahren gemessen werden, z.B. Verwenden einer invasiven Sonde; oder durch Kontakt, z.B. unter Verwendung eines Thermoelementsensors; oder durch ein kontaktloses Verfahren, z.B. mit Infrarot-Sensor oder Kamera.
Die Temperatur der biologischen Zielstruktur kann durch ein mathematisches Verfahren bestimmt werden. Der Sensor zum Messen der Temperatur in der biologischen Zielstruktur kann an dem Applikator angebracht sein.
Ein Vorteil der Anwendung einer Magnetbehandlung und einer elektromagnetischen Behandlung kann darin bestehen, dass sie einen analgetischen Effekt der Anwendung hervorruft und die Möglichkeit bietet, einen Patienten mit einer höheren Empfindlichkeit für durch eine elektromagnetische Behandlung induzierte Wärmeeffekte zu behandeln, d.h. Patienten mit einer Veranlagung, die eine erhöhte Wärmeempfindlichkeit induziert. Die analgetische Wirkung kann durch Magnetbehandlung mit geeigneten Wiederholungsraten induziert werden und kann unmittelbar während der Magnetbehandlung induziert werden. Die analgetische Wirkung kann bis zu mehreren Stunden nach der Magnetbehandlung anhalten. Die magnetische Flussdichte der Magnetstimulation kann vorzugsweise mindestens die Intensität der motorischen Schwelle erreichen, die eine zumindest partielle Muskelkontraktion induziert, wodurch die Homogenität des thermischen Feldes signifikant verbessert wird.
Ein weiterer Vorteil der Anwendung der Magnetbehandlung kann ein Myorelaxationseffekt sein. Die Magnetbehandlung kann auf spastische Muskelstrukturen angewendet werden, um den Hypertonus des Muskels zu lindern und den Blut- und/oder Lymphfluss zu verbessern. Daher kann die Entlastung des hypertonischen Muskels zur analgetischen Wirkung und zur Akzeptanz der Behandlung durch den Patienten beitragen.
Der Blut- und/oder Lymphfluss in den spastischen Muskeln kann eingeschränkt sein und der Stoffwechsel kann ebenfalls eingeschränkt sein, was bedeutet, dass das Risiko der Anhäufung der behandelten Zielstrukturen höher sein und möglicherweise unerwünschte Ereignisse auftreten können. Die genannten Risiken können durch die Magnetbehandlung beseitigt werden.
Magnet vor HF
In einem Aspekt der Erfindung kann die Behandlung durch ein Magnetfeld vor der Hochfrequenzbehandlung auf die Zielstruktur angewendet werden, um die Zielstruktur für die nachfolgende Behandlung durch ein Hochfrequenzfeld vorzubereiten. Die Wirkung der Magnetbehandlung besteht darin, zumindest eine teilweise Muskelkontraktion zu induzieren oder eine Muskelstruktur zu stimulieren, um einen Muskeltonus der Zielstruktur zu erhöhen. Beide Effekte können einen Massageeffekt für die Struktur in der Nähe der Zielstruktur bewirken, so dass die Durchblutung und/oder die Lymphzirkulation verbessert werden können, um den lokalen Stoffwechsel zu fördern. Die Temperatur kann durch den verbesserten Blutfluss lokal erhöht werden und die Zielstruktur kann die folgende Hochfrequenzbehandlung mit signifikant höherer Qualität akzeptieren. Zusätzlich können die Kollagen- und/oder Elastinfasern umgestaltet oder wiederhergestellt werden und/oder ihre Neogenese kann verbessert werden, um ein jüngeres, glatteres und verbessertes Hautaussehen bereitzustellen.
Zusätzlich kann die vorherige Anwendung die Aufnahmefähigkeit des elektromagnetischen Feldes verbessern, indem die Temperatur der Haut erhöht wird, und die Durchlässigkeit des elektromagnetischen Feldes kann aufgrund des geringeren Wertes der Hautimpedanz verbessert werden. Ferner kann die Hochfrequenz tiefere Zielstrukturen im Verhältnis zu einer Behandlung ohne eine zuvor durchgeführte Magnetbehandlung der Zielstruktur und/oder des Zielbereichs durchdringen.
Ein weiterer Vorteil kann darin bestehen, dass das Fettgewebe im Muskel durch Muskelkontraktion und/oder durch Temperaturerhöhung freigesetzt wird, was zu einer besseren Flüssigkeit des Fettgewebes führt. Ein weiterer Vorteil der zumindest teilweisen Muskelkontraktion kann darin bestehen, dass große Fettgewebemassen mechanisch in kleinere Massen zerbrochen werden, wodurch der Stoffwechsel des Fettgewebes erleichtert wird und/oder die kleineren Fettgewebemassen durch den Lymph- und/oder Blutfluss schneller entfernt werden können. Aufgrund des verbesserten Stoffwechsels und/oder der verbesserten Durchblutung kann die Cellulite in kurzer Zeit behandelt und die visuelle Wirkung auf das Hautbild erheblich verbessert werden.
Magnet während RF
In einem anderen Aspekt der Erfindung kann die Behandlung durch ein Magnetfeld gleichzeitig mit der Hochfrequenzbehandlung auf die Zielstruktur angewendet werden, um die Wirkungen der elektromagnetischen Behandlung zu verbessern, die Wärme in der Zielstruktur induziert.
Die gleichzeitige Anwendung der Magnetbehandlung und der Radiofrequenzbehandlung kann in zwei Modi erfolgen: Ein erster Modus kann die Magnetimpulse erzeugen, während die Radiofrequenz-Behandlung aktiv ist, oder ein anderer Modus kann eine Radiofrequenz-Behandlung erzeugen, während sich die Magnetbehandlung nicht in einer aktiven Stimulationszeit befindet, d.h. die Zeitdauer der Magnetbehandlung und der Radiofrequenz-Behandlung wechselt. Beide Modi verstärken den resultierenden Effekt der Behandlung. Daher werden die Ergebnisse in erheblich kürzerer Zeit erzielt als die gleichen Ergebnisse, die durch getrennte Anwendungen der Hochfrequenz- und Magnetbehandlungen erzielt werden.
Das gleichzeitige Verfahren der Magnetbehandlung und Hochfrequenzbehandlung des Zielgewebes kann die magnetische Spitzenkomponente der gesamten Behandlung erhöhen, was zu einer verbesserten Erwärmung der Zielstruktur führt, einschließlich eines höheren Wasservolumens, z.B. Haut. Aufgrund der erhöhten Hauttemperatur kann die Produktion und/oder Umgestaltung von Kollagen- und/oder Elastinfasern verbessert werden und die Haut kann jünger, glatter und besser aussehen. Der Effekt der Überhitzung des Muskels wird durch die verbesserte Durchblutung gemindert.
Magnet nach HF
In noch einem anderen Aspekt der Erfindung kann die Behandlung durch ein Magnetfeld auf die Zielstruktur nach der Behandlung durch ein elektromagnetisches Feld angewendet werden, um die Wirkungen der Hochfrequenzbehandlung durch Beeinflussung der Zielstruktur durch ein Magnetfeld zu verstärken und/oder dazu beizutragen.
Das Magnetfeld kann die Zielstruktur derart behandeln, dass eine zumindest teilweise Muskelkontraktion in der Nähe der Zielstruktur bewirkt wird, um die Durchblutung zu verbessern und eine homogene Temperaturverteilung bei hoher Qualität bereitzustellen, nachdem durch Hochfrequenzbehandlung eine Temperaturverteilung bei geringerer Qualität erzeugt wurde.
Alle Verfahren können durch die oben angegebenen technischen Lösungen bereitgestellt werden. Die oben genannten Verfahren können einzeln oder in beliebiger Kombination angewendet werden.
Alle beschriebenen Anwendungen der Erfindung können auch einen trophotropischen, antiödematösen oder Placebo-Effekt bewirken, der zum Wohlbefinden und Komfort des Patienten beiträgt. Auch der lokale Stoffwechsel kann gesteigert werden.
Alle genannten Anwendungen können mit konstanter Wiederholungsrate und/oder Wiederholungsfrequenz angewendet werden. Die Hüllkurvenmodulation oder eine Kombination davon ist ebenfalls anwendbar.
Die Werte der magnetischen Flussdichte und der Wiederholungsrate werden in mehreren bevorzugten Anwendungen angegeben, da die Wahrnehmung der Reizung subjektiv ist. Nichtsdestotrotz sind die magnetische Flussdichte und Wiederholungsraten und/oder Wiederholungsfrequenzen nicht durch die angegebenen Werte beschränkt. Eine Fachperson für Physiotherapie kann die Therapieverfahren wiederholen und anwenden, indem die magnetische Flussdichte, die Wiederholungsrate und/oder die Frequenz an die Bedürfnisse des Patienten anpasst werden. Darüber hinaus können die Anwendungen in Kombinationen, z.B. diagnostische Anwendung und/oder Reizanwendung, eingesetzt werden.
Eine Fachperson für physikalische Therapie ist in der Lage, verschiedene Hüllkurven und Wellenformen zu verwenden, z.B. Puls, sinusförmig, rechteckig, quadratisch, dreieckig, sägezahnförmig, trapezförmig, exponentiell usw. Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Formen der Hüllkurven beschränkt.
Die Stimulation der biologischen Struktur durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld nach den angegebenen Verfahren kann kontinuierlich, gepulst, randomisiert oder in Bursts erfolgen, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der Impuls kann einphasig, symmetrisch, asymmetrisch, am bevorzugtesten jedoch biphasig sein, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Außerdem beziehen sich die folgenden Aspekte auf bevorzugte Ausführungsformen im Zusammenhang mit der Erfindung:

1. Eine Magnetstimulationsvorrichtung, die ein zeitlich veränderliches Magnetfeld für die Behandlung erzeugt, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst:
- einen Anschluss an eine Energiequelle, eine Schaltvorrichtung, einen Magnetfeldgenerator, einen Energiespeicher; wobei der Magnetfeldgenerator isolierte Drähte enthält; und ein Spannungsabfall im Energiespeicher zwischen aufeinander folgenden Amplituden, die vom Energiespeicher ausgehen, nicht mehr als 21 % beträgt.
2. Vorrichtung gemäß Aspekt 1, wobei ein Spannungsabfall im Energiespeicher zwischen den aufeinander folgenden Amplituden nicht mehr als 14 % beträgt.
3. Vorrichtung gemäß Aspekt 1, wobei ein Spannungsabfall im Energiespeicher zwischen den aufeinander folgenden Amplituden nicht mehr als 7 % beträgt.
4. Vorrichtung gemäß Aspekt 1, wobei die Schaltvorrichtung parallel zum Magnetfeldgenerator und zur Energiequelle geschaltet ist.
5. Vorrichtung gemäß Aspekt 1, wobei der Magnetfeldgenerator flexibel am Gehäuse befestigt ist.
6. Vorrichtung gemäß Aspekt 4, wobei die Vorrichtung keine Schutzwiderstände zwischen dem Anschluss an die Energiequelle und dem Energiespeicher aufweist.
7. Vorrichtung gemäß Aspekt 4, ein Gebläse auf einer Seite des Magnetfeldgenerators aufweisend, das derart angeordnet ist, dass die Luft über den Magnetfeldgenerator in einer Richtung, die parallel zur Ebene des Magnetfeldgenerators verläuft, geblasen wird.
8. Vorrichtung gemäß Aspekt 1, wobei die isolierten Drähte einen Durchmesser von weniger als 0,5 mm haben.
9. Vorrichtung gemäß Aspekt 4, wobei die Vorrichtung eine Behandlung oder aufeinander folgende Behandlungen mit einer magnetischen Flussdichte von mindestens 1,5 T von Spitze zu Spitze ermöglicht und der einzelne magnetische Puls mit einer Wiederholungsrate von über 50 Hz wiederholt wird.
10. Vorrichtung gemäß Aspekt 9, wobei die Vorrichtung Wiederholungsraten über 100 Hz ermöglicht, wobei die magnetische Flussdichte eine zumindest partielle Kontraktion eines Muskels eines Patienten verursacht.
11. Vorrichtung gemäß Aspekt 1, wobei die Vorrichtung eine Behandlung oder aufeinander folgende Behandlungen mit einer magnetischen Flussdichte von Spitze zu Spitze von mindestens 1,5 T bei Wiederholungsraten über 70 Hz ermöglicht.
12. Vorrichtung gemäß Aspekt 1, wobei die Vorrichtung zusätzlich mindestens ein Gebläse und ein Gehäuse umfasst; wobei der Magnetfeldgenerator und das Gehäuse derart angeordnet sind, dass Fluid dazwischen strömen kann und der Magnetfeldgenerator durch den Flüssigkeitsstrom über mindestens die oberen und unteren Seiten des Magnetfeldgenerators gekühlt wird.
13. Vorrichtung gemäß Aspekt 12, wobei das Gebläse auf einer Umfangsseite des Magnetfeldgenerators angeordnet ist.
14. Vorrichtung gemäß Aspekt 12,wobei der Magnetfeldgenerator ein flacher Flachmagnetfeldgenerator ist.
15. Vorrichtung gemäß Aspekt 12, wobei der Magnetfeldgenerator isolierte Drähte aufweist.
16. Vorrichtung gemäß Aspekt 12, wobei der Magnetfeldgenerator durch mindestens einen Befestigungspunkt mit dem Gehäuse verbunden ist.
17. Vorrichtung gemäß Aspekt 16, wobei sich mindestens ein Befestigungspunkt auf einer äußeren Umfangsseite des Magnetfeldgenerators befindet.
18. Vorrichtung gemäß Aspekt 16, wobei der Befestigungspunkt flexibel ist.
19. Vorrichtung gemäß Aspekt 16, wobei der Befestigungspunkt starr ist.
20. Vorrichtung gemäß Aspekt 12, wobei der Abstand zwischen dem Magnetfeldgenerator und dem Gehäuse des Applikators mindestens 0,1 mm beträgt.
21. Vorrichtung gemäß Aspekt 12, einen Auslass auf der Oberseite des Gehäuses aufweisend.
22. Vorrichtung gemäß Aspekt 12, wobei das Fluid Luft ist.
23. Vorrichtung gemäß Aspekt 22, wobei das Fluid gekühlte Luft ist.
24. Eine Magnetstimulationsvorrichtung, die ein zeitlich veränderliches Magnetfeld für die Behandlung erzeugt, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst:
- eine Verbindung mit einer Energiequelle, eine Schaltvorrichtung, einen Magnetfeldgenerator, der ein zeitlich veränderliches Magnetfeld erzeugen kann und einen Energiespeicher; wobei die Schaltvorrichtung parallel zur Energiequelle geschaltet ist.
25. Vorrichtung gemäß Aspekt 24, wobei die Schaltvorrichtung die Energiequelle kurzschließen kann.
26. Vorrichtung gemäß Aspekt 24, wobei der Energiespeicher und der Magnetfeldgenerator in Serienschaltung vorgesehen sind.
27. Vorrichtung gemäß Aspekt 24, mit einem Gebläse auf einer Seite des Magnetfeldgenerators, das derart angeordnet ist, dass die Luft über den Magnetfeldgenerator in einer Richtung, die parallel zur Ebene des Magnetfeldgenerators verläuft, geblasen wird.
28. Vorrichtung gemäß Aspekt 27, ein Gebläse auf beiden Seiten des Magnetfeldgenerators aufweisend.
29. Vorrichtung gemäß Aspekt 24, wobei der Magnetfeldgenerator isolierte Drähte aufweist.
30. Vorrichtung gemäß Aspekt 29, wobei die Vorrichtung keine Schutzwiderstände zwischen dem Anschluss an die Energiequelle und dem Energiespeicher aufweist.
31. Vorrichtung gemäß Aspekt 29, wobei die isolierten Drähte einen Durchmesser von weniger als 3 mm haben.
32. Vorrichtung gemäß Aspekt 29, wobei die isolierten Drähte einen Durchmesser von weniger als 0,5 mm haben.
33. Vorrichtung gemäß Aspekt 24, wobei der Magnetfeldgenerator ein Flachmagnetfeldgenerator ist.
34. Eine Magnetstimulationsvrrichtung, die ein zeitlich veränderliches Magnetfeld für die Behandlung erzeugt, bei dem die Vorrichtung die Modulation des zeitlich veränderlichen Magnetfeldes im Bereich der magnetischen Flussdichte, der Wiederholungsrate und/oder der Impulsdauer ermöglicht.
35. Vorrichtung gemäß Aspekt 34, wobei die Vorrichtung die Bestimmung des optimalen Wertes von mindestens einem Behandlungsparameter ermöglicht.
36. Eine Magnetstimulationsvorrichtung, die ein zeitlich veränderliches Magnetfeld für die Behandlung erzeugt, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst:
- den Anschluss an eine Energiequelle, eine Schaltvorrichtung, einen Magnetfeldgenerator, einen Energiespeicher; wobei die Magnetstimulationsvorrichtung eine Behandlung mit einer magnetischen Flussdichte von Spitze zu Spitze von mindestens 1,5 T ermöglicht und einzelne magnetische Pulse mit einer Wiederholungsrate von über 50 Hz wiederholt werden.
37. Vorrichtung gemäß Aspekt 36, wobei die Wiederholungsraten über 60 Hz liegen.
38. Vorrichtung gemäß Aspekt 36, wobei die Wiederholungsraten über 70 Hz liegen.
39. Vorrichtung gemäß Aspekt 36, wobei die Behandlung mindestens 10 Sekunden dauert.
40. Vorrichtung gemäß Aspekt 36, wobei die magnetische Flussdichte von Spitze zu Spitze mindestens 2,25 T beträgt.
41. Vorrichtung gemäß Aspekt 36, wobei die Schaltvorrichtung parallel zum Magnetfeldgenerator und zum Energiespeicher angeschlossen ist, und wobei ein Spannungsabfall zwischen aufeinander folgenden Amplituden aus dem Energiespeicher nicht mehr als 21 % beträgt.
42. Vorrichtung gemäß Aspekt 36, wobei die Vorrichtung des Weiteren ein Gebläse auf einer Seite des Magnetfeldgenerators aufweist, das derart angeordnet ist, dass Luft über den Magnetfeldgenerator in einer Richtung, die parallel zur Ebene des Magnetfeldgenerators verläuft, geblasen wird.
43. Vorrichtung gemäß Aspekt 41, mit einer Wiederholungsrate von über 100 Hz und einer magnetischen Flussdichte, um eine zumindest partielle Muskelkontraktion in einem Muskel eines Patienten hervorzurufen.
44. Eine Magnetstimulationsvorrichtung, die ein zeitlich veränderliches Magnetfeld für die Behandlung erzeugt, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst:
- einen Anschluss an eine Energiequelle, eine Schaltvorrichtung, einen Magnetfeldgenerator, einen Energiespeicher; wobei die Vorrichtung Wiederholungsraten über 100 Hz mit einer magnetischen Flussdichte ermöglicht, die eine zumindest partielle Muskelkontraktion gewährleistet.
45. Vorrichtung gemäß Aspekt 44, wobei die Wiederholungsraten über 150 Hz liegen.
46. Vorrichtung gemäß Aspekt 44, wobei die Wiederholungsraten über 200 Hz liegen.
47. Eine Magnetstimulationsvorrichtung, die ein zeitlich veränderliches Magnetfeld für die Behandlung eines Patienten erzeugt, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst:
- einen HF-Frequenzgenerator, eine Schaltvorrichtung, einen Magnetfeldgenerator,
- einen Energiespeicher; wobei der Magnetfeldgenerator eine Magnetfeldbehandlung und eine Hochfrequenzbehandlung bereitstellt.
48. Die Magnetstimulationsvorrichtung gemäß Aspekt 47, wobei es sich bei dem Magnetfeldgenerator um einen Flachmagnetfeldgenerator handelt.
49. Die Magnetstimulationsvorrichtung gemäß Aspekt 47, wobei der Magnetfeldgenerator eine Elektrode zur Hochfrequenzbehandlung ist.
50. Die Magnetstimulationsvorrichtung gemäß Aspekt 47, wobei die durch die Vorrichtung erzeugte magnetische Flussdichte mindestens 0,1 T beträgt.
51. Die Magnetstimulationsvorrichtung gemäß Aspekt 47, wobei die durch die Vorrichtung erzeugte magnetische Flussdichte mindestens 0,5 T beträgt.
52. Die Magnetstimulationsvorrichtung gemäß Aspekt 47, wobei die durch die Vorrichtung erzeugte magnetische Flussdichte mindestens 1 T beträgt.
53. Die Magnetstimulationsvorrichtung gemäß Aspekt 47, wobei die durch die Vorrichtung erzeugte magnetische Flussdichte mindestens 1,5 T beträgt.
54. Die Magnetstimulationsvorrichtung gemäß Aspekt 47, wobei eine Wiederholungsrate im Bereich von 1 bis 300 Hz liegt.
55. Die Magnetstimulationsvorrichtung gemäß Aspekt 47, wobei die Frequenz der Hochfrequenzbehandlung im Bereich von 13 MHz bis 3 GHz liegt.
56. Die Magnetstimulationsvorrichtung gemäß Aspekt 47, wobei die Frequenz der Hochfrequenzbehandlung etwa 13,56 oder 40,68 oder 27,12 MHz oder 2,45 GHz beträgt.
57. Die Magnetstimulationsvorrichtung gemäß Aspekt 47, wobei die Vorrichtung gleichzeitig Magnet- und Hochfrequenzbehandlung bereitstellt.
58. Die Magnetstimulationsvorrichtung gemäß Aspekt 47, wobei die Vorrichtung abwechselnd Magnet- und Hochfrequenzbehandlung bereitstellt.
59. Eine Magnetstimulationsvorrichtung umfasst:
- mindestens einen Applikator, mindestens eine Energiequelle, eine Vielzahl von Schaltvorrichtungen, mindestens einen Energiespeicher und eine Vielzahl von Magnetfeldgeneratoren, wobei mindestens eine Schaltvorrichtung parallel zur Energiequelle elektrisch verbunden ist.
60. Vorrichtung gemäß Aspekt 59, wobei die Vielzahl der Magnetfeldgeneratoren in Bezug zueinander positioniert sind.
61. Vorrichtung gemäß Aspekt 60, wobei die Vielzahl der Magnetfeldgeneratoren in einer Ebene liegt.
62. Vorrichtung gemäß Aspekt 60, wobei die Vielzahl der Magnetfeldgeneratoren in einer Vielzahl von Ebenen liegt.
63. Vorrichtung gemäß Aspekt 62, wobei mindestens eine Ebene in Bezug auf mindestens eine andere Ebene kippbar und/oder beweglich ist.
64. Vorrichtung gemäß Aspekt 59, wobei die Magnetstimulationsvorrichtung eine Vielzahl von Applikatoren umfasst.
65. Vorrichtung gemäß Aspekt 64, wobei sich mindestens ein Magnetfeldgenerator in mindestens einem Applikator befindet.
66. Vorrichtung gemäß Aspekt 59, wobei die Magnetstimulationsvorrichtung mindestens einen Applikator, eine Energiequelle, ein Energiespeicher, N Magnetfeldgeneratoren und N+1 aufweist, wobei N eine positive Ganzzahl größer als 1 ist.
67. Vorrichtung gemäß Aspekt 66, wobei der Induktivitätswert mindestens eines Magnetfeldgenerators von dem Induktivitätswert mindestens eines anderen Magnetfeldgenerators abweicht.
68. Vorrichtung gemäß Aspekt 66, wobei die Einstellung der Gesamtäquivalenten Induktivität des Magnetfeldgenerators auf der Grundlage der Anzahl der verwendeten aktiven Magnetfeldgeneratoren vorgesehen ist.
69. Eine Magnetstimulationsvorrichtung, die mindestens einen Applikator, mindestens eine Energiequelle, eine Vielzahl von Schaltvorrichtungen, mindestens einen Energiespeicher und eine Vielzahl von Magnetfeldgeneratoren umfasst, wobei das Verschieben mindestens eines Magnetfeldgenerators ermöglicht ist.
70. Vorrichtung gemäß Aspekt 69, wobei die Bewegung mindestens eines Magnetfeldgenerators gleichbleibend und/oder beschleunigt ist.
71. Vorrichtung gemäß Aspekt 69, wobei die Bewegung mindestens eines Magnetfeldgenerators translatorisch und/oder rotatorisch ist.
72. Vorrichtung gemäß Aspekt 69, wobei die Bewegung mindestens eines Magnetfeldgenerators zufällig erfolgt.
73. Vorrichtung gemäß Aspekt 69, wobei die Bewegung mindestens eines Magnetfeldgenerators einer vorbestimmten Bahn folgt.
74. Vorrichtung gemäß Aspekt 73, wobei die vorgegebene Bahn ein Muster, ein Feld oder eine Matrix ist.
75. Eine Magnetstimulationsvorrichtung, die mindestens einen Applikator, mindestens eine Energiequelle, eine Vielzahl von Schaltvorrichtungen, eine Vielzahl von Energiespeichern und primäre und sekundäre Magnetfeldgeneratoren aufweist, um Folgendes zu ermöglichen: Erzeugung von Impulsen über den primären Magnetfeldgenerator; und Erzeugung von Impulsen über den zweiten Magnetfeldgenerator, unabhängig von den Impulsen, die von dem primären Magnetfeldgenerator erzeugt werden.
76. Vorrichtung gemäß Aspekt 75, wobei die Energiespeicher gleichzeitig oder zu unterschiedlichen Zeitpunkten von mindestens einer Energiequelle innerhalb eines Pulses aufgeladen werden.
77. Vorrichtung gemäß Aspekt 75, wobei der erste Magnetfeldgenerator ein erstes Magnetfeld mit unterschiedlichen Behandlungsparametern zum dem von einem zweiten Magnetfeldgenerator erzeugten zweiten Magnetfeld erzeugt.
78. Vorrichtung gemäß Aspekt 75, wobei die primären und sekundären Magnetfeldgeneratoren Impulse zu einer Zeit innerhalb eines Pulses erzeugen.
79. Vorrichtung gemäß Aspekt 78, wobei sich das erste und zweite Magnetfeld überlagern.
80. Vorrichtung gemäß Aspekt 75, wobei die ersten und zweiten Magnetfeldgeneratoren Impulse zu einer Vielzahl unterschiedlicher Zeiten innerhalb eines Pulses erzeugen.
81. Vorrichtung gemäß Aspekt 75, wobei Myostimulation, Myorelaxierung, analgetische Wirkung oder mindestens eine ästhetische Wirkung erzielt wird.
82. Vorrichtung gemäß Aspekt 75, wobei die Positionierung eines Behandlungszielbereiches eines Patienten an einem Schnittpunkt der Magnetfelder, die durch die Vielzahl der Magnetfeldgeneratoren erzeugt werden, vorgesehen ist.
83. Vorrichtung gemäß Aspekt 75, wobei die Magnetstimulationsvorrichtung mindestens einen Applikator, eine Energiequelle, N Energiespeicher, N Magnetfeldgeneratoren und 2N Schaltvorrichtungen aufweist, wobei N eine positive Ganzzahl größer als 1 ist.
84. Vorrichtung gemäß Aspekt 75, wobei die Magnetstimulationsvorrichtung mindestens einen Applikator, N Energiequellen, N Energiespeicher, N Magnetfeldgeneratoren und N Schaltvorrichtungen umfasst, wobei N eine positive Ganzzahl größer als 1 ist.
85. Eine Magnetstimulationsvorrichtung beinhaltet mindestens einen Applikator, mindestens eine Energiequelle, eine Vielzahl von Schaltvorrichtungen, mindestens einen Energiespeicher und eine Vielzahl von Magnetfeldgeneratoren, wobei mithilfe einer Vielzahl von Magnetfeldgeneratoren eine Vielzahl von Magnitudenspitzen der Magnetflussdichte erzeugbar sind.
86. Vorrichtung gemäß Aspekt 85, wobei die Vielzahl der Magnetfeldgeneratoren einen großen Bereich behandelt.
87. Eine Magnetstimulationsvorrichtung zur Behandlung einer biologischen Struktur durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld, welche ermöglicht:
- bestimmen mindestens eines Betriebsparameterwertes in mindestens einem Wert einer charakteristischen Menge, wobei der Wert des Betriebsparameters mit mindestens einem der folgenden Werte zusammenhängt:
  1. a) einer Kalibrierungskurve,
  2. b) einem Kalibrierungswert,
  3. c) mindestens einem Wert desselben Betriebsparameters in dem unterschiedlichen Wert derselben charakteristischen Menge,
- wobei die Kalibrierungskurve und/oder der Kalibrierungswert in demselben Wert oder im unterschiedlichen Wert derselben charakteristischen Menge bestimmt werden können.
88. Verfahren gemäß Aspekt 87, wobei die Beziehung durch eine mathematische und/oder Signalverarbeitungsmethode bestimmt wird.
89. Verfahren gemäß Aspekt 88, wobei mindestens ein Behandlungsparameter begrenzt ist und/oder die Behandlung deaktiviert wird, wenn die Beziehung einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet.
90. Verfahren gemäß Aspekt 88, wobei mindestens ein Wert der Beziehung durch werksseitige Einstellungen und/oder durch einen Bediener bestimmt wird.
91. Verfahren gemäß Aspekt 88, wobei der Wert der Beziehung ein unbeabsichtigtes Ereignis bestimmt.
92. Verfahren gemäß Aspekt 91, wobei es sich bei dem unbeabsichtigten Ereignis um ein Metallobjekt in der Nähe der Magnetstimulationsvorrichtung und/oder um einen Hardwarefehler der Magnetstimulationsvorrichtung handelt.
93. Verfahren gemäß Aspekt 89, wobei der begrenzte Behandlungsparameter und/oder die gesperrte Behandlung den Patienten und/oder die Magnetstimulationsvorrichtung vor Wärmeschäden schützt.
94. Verfahren gemäß Aspekt 89, wobei der Patient durch den begrenzten Behandlungsparameter und/oder eine gesperrte Behandlung vor Verletzungen durch Bewegung eines Metallgegenstands geschützt ist.
95. Verfahren gemäß Aspekt 91, wobei das unbeabsichtigte Ereignis in einer vom Menschen wahrnehmbaren Form gemeldet wird.
96. Verfahren gemäß Aspekt 95, wobei die Meldung in der vom Menschen wahrnehmbaren Form durch akustische und/oder visuelle Mittel erzeugt wird.
97. Verfahren gemäß Aspekt 87, wobei die Kalibrierungskurve als werksseitige Einstellungen festgelegt ist.
98. Verfahren gemäß Aspekt 87, wobei die Kalibrierungskurve durch die mathematische und/oder Signalverarbeitungsmethode von mindestens einer Betriebsparameterwellenform bestimmt wird.
99. Verfahren gemäß Aspekt 98, wobei die Kalibrierungskurve aus mindestens zehn Wellenformen bestimmt wird.
100. Verfahren gemäß Aspekt 87, wobei die Kalibrierungskurve und/oder der Kalibrierungswert als werkseigene Einstellungen im Wert des Betriebsparameters eingestellt werden, der unter normalen Umgebungsbedingungen gemessen wird.
101. Verfahren gemäß Aspekt 88, wobei die Beziehung durch mindestens einen vorher festgelegten Punkt einer aktuell gemessenen Wellenform bestimmt wird.
102. Verfahren gemäß Aspekt 101, wobei mindestens ein vorgegebener Punkt als Werkseinstellung festgelegt wird.
103. Verfahren gemäß Aspekt 101, wobei mindestens ein vorgegebener Punkt vom Bediener festgelegt wird.
104. Verfahren gemäß Aspekt 101, wobei die vorher festgelegten Punkte das erste und zweite Maximum der gemessenen Wellenform sind.
105. Verfahren gemäß Aspekt 88, wobei das Verhältnis der Wärmeerzeugung entspricht.
106. Verfahren gemäß Aspekt 105, wobei die tatsächliche Wärme durch die mathematische und/oder Signalverarbeitungsmethode bestimmt wird.
107. Verfahren gemäß Aspekt 105, wobei die tatsächliche Wärme durch das Verhältnis vom Betriebsparameterwert in den ersten und zweiten Maximalwerten der gemessenen Wellenform bestimmt wird.
108. Verfahren gemäß Aspekt 88, wobei ein Magnetfeldgenerator derart betrieben wird, dass dieser maximal eine vorbestimmte Temperatur der Magnetstimulationsgvorrichtung erreicht.
109. Verfahren gemäß Aspekt 108, wobei eine thermische Übergangseigenschaft für die Magnetstimulationsvorrichtung bestimmt wird.
110. Verfahren gemäß Aspekt 109, wobei die thermische Übergangseigenschaft eine thermische Funktion des Magnetfeldgenerators ist.
111. Verfahren gemäß Aspekt 108, wobei mindestens ein Behandlungsparameter vom Bediener einstellbar ist und wobei mindestens ein Behandlungsparameter der Magnetstimulationsvorrichtung dem Bediener vorgeschlagen werden kann.
112. Verfahren gemäß Aspekt 111, wobei die Magnetstimulationsvorrichtung mindestens einen maximalen Behandlungsparameter anhand der tatsächlichen Temperatur des Applikators und/oder mindestens eines der anderen Behandlungsparameter bestimmt.
113. Verfahren gemäß Aspekt 108, wobei die vorher festgelegte maximale Temperatur der Magnetstimulationsvorrichtung vom Bediener eingestellt werden kann.
114. Verfahren gemäß Aspekt 113, wobei die Magnetstimulationsvorrichtung den Kühlmittelstrom betreibt, um den Applikator und/oder den Magnetfeldgenerator ausreichend abzukühlen, um die angepasste und/oder vorher festgelegte Temperatur zu erreichen.
115. Verfahren gemäß Aspekt 108, wobei eine tatsächliche Temperatur des Applikators und/oder des Magnetfeldgenerators durch mindestens einen der folgenden Parameter bestimmt wird: die tatsächliche Umgebungstemperatur, die Kühlmitteltemperatur, die magnetische Flussdichte, die Wiederholungsrate, die Impulsdauer oder die Behandlungsdauer.
116. Verfahren gemäß Aspekt 105, wobei die Wärme durch das Verhältnis der Kalibrierungskurve und der aktuell gemessenen Wellenform des Betriebsparameters bestimmt wird.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2015025299 [0025]
US 2015157873 [0026]
US 2012/64942 [0148]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

HEISEL, Jürgen. Physikalische Medizin. Stuttgart: Georg Thieme Verlag KG, 2005. ISBN 3-13-139881-7. S. 159 [0016]
BRONZINO, Joseph, D. The Biomedical Engineering Handbook, Band I. Vereinigte Staaten von Amerika: CRC Press LLC, 2000. Zweite Ausgabe. ISBN 0-8493-0461-X. S. 91-1-91-8 [0016]

Claims

Vorrichtung zur Behandlung eines menschlichen Körpers unter Verwendung eines zeitlich veränderlichen Magnetfeldes und eines Radiofrequenzfeldes, wobei die Vorrichtung umfasst: - mindestens eine erste Schaltvorrichtung (11), - mindestens einen ersten Kondensator (13), - mindestens einen ersten Magnetfeldgenerator (12), und - mindestens eine erste Hochfrequenzelektrode, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schaltvorrichtung (11) so konfiguriert ist, dass sie den ersten Kondensator (13) entlädt, um einen elektrischen Stromfluss zu dem ersten Magnetfeldgenerator (12) bereitzustellen, und der erste Magnetfeldgenerator (12) so konfiguriert ist, dass er Impulse eines zeitlich veränderlichen Magnetfelds erzeugt; wobei das zeitlich veränderliche Magnetfeld, wie es von dem mindestens einen ersten Magnetfeldgenerator (12) erzeugt wird, dazu geeignet ist, eine Stimulation des menschlichen Körpers zu bewirken; wobei die mindestens eine erste Radiofrequenzelektrode dazu ausgebildet ist, ein Radiofrequenzfeld zu erzeugen, um ein Gewebe des menschlichen Körpers zu erwärmen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner mindestens einen ersten Applikator (5) umfasst, der den mindestens einen ersten Magnetfeldgenerator (12) und die mindestens eine erste Hochfrequenzelektrode umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine erste Hochfrequenzelektrode dazu ausgebildet ist, ein Hochfrequenzfeld im Bereich von einigen MHz bis zu Hunderten von GHz zu erzeugen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Steuereinheit umfasst, die dazu ausgebildet ist, einen Betriebsparameterwert mindestens einer Hardwarekomponente der Vorrichtung zu ermitteln, wobei der Betriebsparameter mindestens eine Spannung, einen Strom, eine Temperatur oder eine magnetische Flussdichte umfasst; wobei die Vorrichtung, insbesondere die Steuereinheit, ausgebildet ist, mindestens einen Betriebsparameter durch Korrelation mit einer Kalibrierungskurve auszuwerten, insbesondere durch Ermitteln eines Korrelationskoeffizienten oder durch Überschreitung eines Schwellenwertes und wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, die Behandlung zu deaktivieren oder den Bediener in einer für den Menschen wahrnehmbaren Form zu benachrichtigen, insbesondere wenn der mindestens eine Betriebsparameter, vorzugsweise auf Basis des Korrelationskoeffizienten, als fehlerhafter Betriebsparameter ermittelt wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine erste Magnetfeldgenerator (12) dazu ausgebildet ist, durch ein flüssiges Medium gekühlt zu werden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, die magnetischen Impulse zu Zügen (97) zusammenzusetzen, von denen jeder eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden magnetischen Impulsen umfasst; und wobei die Züge (97) einen ersten Zug und einen zweiten Zug umfassen, wobei der erste Zug und der zweite Zug sich in der Wiederholungsrate unterscheiden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine erste Magnetfeldgenerator (12) dazu ausgebildet ist zu erzeugen: - einen ersten Zug, - einen zweiten Zug, - einen dritten Zug, - einen ersten Burst, der den ersten Zug umfasst, - einen zweiten Burst, der den zweiten Zug umfasst; - einen dritten Burst, der den dritten Zug umfasst, wobei der erste, der zweite und der dritte Zug sich in der Wiederholungsrate unterscheiden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zeitlich veränderliche Magnetfeld eine magnetische Flussdichte im Bereich von 0,15 Tesla bis 7 Tesla aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden magnetischen Impulsen zu einem Zug zusammenzusetzen, wobei der mindestens erste Magnetfeldgenerator (12) in der Lage ist zum - Erzeugen des zeitlich veränderlichen Magnetfelds mit einer zunehmenden Amplitude der magnetischen Flussdichte bis zu einem vorgegebenen Wert und - Erzeugen des zeitlich veränderlichen Magnetfeldes mit der Amplitude der magnetischen Flussdichte mit dem vorgegebenen Wert und - Erzeugen des zeitlich veränderlichen Magnetfeldes mit abnehmender Amplitude der magnetischen Flussdichte ab dem vorgegebenen Wert.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner einen HF-Generator zur Bereitstellung von Energie für die Radiofrequenzbehandlung umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung außerdem einen Temperatursensor zur Überwachung des Patienten umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner eine Energiequelle (14) umfasst, die dazu ausgebildet ist, den mindestens einen ersten Kondensator (13) aufzuladen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine erste Magnetfeldgenerator (12) dazu ausgebildet ist, das Magnetfeld gleichzeitig mit dem von der mindestens einen ersten Hochfrequenzelektrode erzeugten Hochfrequenzfeld zu erzeugen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit der mindestens einen ersten Radiofrequenzelektrode dazu ausgebildet ist, eine kontinuierliche Radiofrequenzbehandlung bereitzustellen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung den ersten Magnetfeldgenerator (12) und einen zweiten Magnetfeldgenerator (12) umfasst, wobei sowohl der erste als auch der zweite Magnetfeldgenerator (12) dazu ausgebildet sind, zeitlich veränderliche Magnetfelder zu erzeugen, und wobei der erste Magnetfeldgenerator (12) in einem ersten Gehäuse (7) in dem ersten Applikator (5) und der zweite Magnetfeldgenerator (12) in einem zweiten Gehäuse (7) in einem zweiten Applikator (5) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung den ersten Applikator (5) mit dem ersten Magnetfeldgenerator (12) und der ersten Hochfrequenzelektrode umfasst, und die Vorrichtung ferner den zweiten Applikator (5) mit dem zweiten Magnetfeldgenerator (12) und einer zweiten Hochfrequenzelektrode umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner die erste Schaltvorrichtung (11) umfasst, die dazu ausgebildet ist, den ersten Kondensator (13) in den ersten Magnetfeldgenerator (12) zu entladen, und eine zweite Schaltvorrichtung (11), die dazu ausgebildet ist, einen zweiten Kondensator (13) in einen zweiten Magnetfeldgenerator (12) zu entladen, wobei die erste und die zweite Schaltvorrichtung (11) synchronisiert sind, um einen Impuls des ersten zeitlich veränderlichen Magnetfeldes innerhalb von zwei aufeinanderfolgenden Impulsen des zweiten zeitlich veränderlichen Magnetfeldes zu erzeugen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner einen zweiten Magnetfeldgenerator (12) umfasst, wobei die erste Schaltvorrichtung (11) dazu ausgebildet ist, den ersten Kondensator (13) an den ersten Magnetfeldgenerator (12) und in den zweiten Magnetfeldgenerator (12) zu entladen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner einen zweiten Magnetfeldgenerator (12) und eine zweite Schaltvorrichtung (11) umfasst, wobei die erste Schaltvorrichtung (11) dazu ausgebildet ist, den ersten Kondensator (13) in den ersten Magnetfeldgenerator (12) zu entladen, und eine zweite Schaltvorrichtung (11), die dazu ausgebildet ist, den zweiten Kondensator (13) in den zweiten Magnetfeldgenerator (12) zu entladen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner einen zweiten Magnetfeldgenerator (12) und eine zweite Schaltvorrichtung (11) umfasst, wobei die erste Schaltvorrichtung (11) dazu ausgebildet ist, den ersten Kondensator (13) in den ersten Magnetfeldgenerator (12) zu entladen, und eine zweite Schaltvorrichtung (11), die dazu ausgebildet ist, den ersten Kondensator (13) in den zweiten Magnetfeldgenerator (12) zu entladen.
Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zeitlich veränderliche Magnetfeld eine magnetische Flussdichte im Bereich von 0,1 Tesla bis 7 Tesla aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die magnetischen Impulse des zeitlich veränderlichen Magnetfeldes eine Wiederholrate im Bereich von 1 Hz bis 300 Hz aufweisen.
Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung ferner einen Applikator umfasst, der den Magnetfeldgenerator (12) umfasst, wobei der Applikator einen Einlass für eine Kühlflüssigkeit umfasst.
Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung ferner einen Applikator umfasst, der den Magnetfeldgenerator (12) umfasst, wobei der Applikator eine Vorrichtung umfasst, die dazu ausgebildet, Außenluft in den Applikator zu leiten.
Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung außerdem einen Applikator mit einem Auslass an der Oberseite des Applikators umfasst.
Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zeitlich veränderliche Magnetfeld eine magnetische Flussdichte im Bereich von 0,8 Tesla bis 7 Tesla aufweist.
Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schaltvorrichtung eine Diode umfasst.
Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Magnetfeldgenerator (12) eine Magnetspule umfasst.