DE20321629U1 - Muskelstimulierung in einer Gips-immobilisierten Extremität - Google Patents

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Abstract

Eine Vorrichtung zur Verhinderung von Muskelschwund in einer zumindest teilweise immobilisierten Extremität durch elektrische Stimulierung von Muskeln der Extremität, wobei die Vorrichtung folgendes umfasst:
(a) mindestens zwei Elektroden (20) zur Herstellung eines elektrischen Kontakts mit Gewebe an der Extremität;
(b) eine elektrische Stimulierungseinheit (30), die operativ mit den Elektroden (20) verbunden ist und zur Erzeugung elektrischer Signale ausgelegt ist, und
(c) eine Stromquelle, die der elektrischen Stimulierungseinheit (30) Strom liefert,
wobei die elektrische Signal-Stimulierungseinheit (30) zum Stimulieren der Muskeln durch externes Induzieren eines perkutanen elektrischen Stromflusses zwischen den Elektroden (20) durch das Gewebe durch Erzeugen einer Vielzahl von externen Spannungswellen an den Elektroden (20) ausgelegt und konfiguriert ist, wobei die Vielzahl von Spannungswellen eine einzelne Behandlungsperiode definiert,
wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass die elektrische Stimulierungseinheit (30) ferner ausgelegt und konfiguriert ist, um:
die einzelne Behandlungsperiode während 12 verschiedenen Behandlungsperioden über mindestens 10...

Description

  • Gebiet und Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Muskelstimulierung unter Verwendung elektrischer Impulse und insbesondere eine Vorrichtung zur Stimulierung von Muskeln in einer Gips-immobilisierten Extremität als Mittel zur Verhinderung von Muskelschwund.
  • Für Knochenbrüche verschiedener Arten beinhaltet die herkömmliche medizinische Behandlung die Immobilisierung der Abschnitte des Körpers, die der Verletzung nahe sind. Dies wird häufig unter Verwendung von einem Gips bewerkstelligt, was das leichteste und einfachste Verfahren zum Schutz einer Verletzung ist. Der Gips gestattet nahezu überhaupt keine Bewegung und wird breit verwendet, um gegen eine erneute Verletzung abzusichern. Die Beeinträchtigung der Bewegung ist von besonderer Bedeutung bei der Reparatur und/oder Verbindung von Knochenbrüchen.
  • Unglücklicherweise stellt dieses Verfahren zum Schutz der Verletzung häufig keine angemessenen Mittel bereit, damit die Körperabschnitte, die der Verletzung nahe sind, trainiert werden. Beispielsweise ist ein Gips ohne zusätzliche Verstärkung häufig nicht stark genug, um ein isometrisches Training zu gestatten.
  • Es ist bekannt, dass sowohl Muskeln als auch Knochen trainiert werden sollten, um Atrophie zu verhindern und Kraft zu erhalten. Wenn ein Individuum eine physische Verletzung erleidet, die eine Beschädigung an Knochen, Muskelgewebe, Bindegewebe oder dergleichen beinhaltet, ist es gewöhnlich sehr wünschenswert, dass der Muskel in der Nachbarschaft zu der Verletzung auf eine kontrollierte Art und Weise innerhalb spezifischer Parameter trainiert wird, wobei der verletzte Knochen und/oder das verletzte Gewebe stabil bleiben. Unglücklicherweise ist jedoch der Arzt im Allgemeinen nicht in der Lage, eine angemessene Information oder Gewissheit über die Art und Weise zu erhalten, auf die ein bestimmter Patient ein vorgeschriebenes Training ausführt. Der Arzt weiß nicht, wie viel Belastung der Patient ausführen kann oder freiwillig ausführt, und weiß nicht, wie gut sich der Patient an einen Plan von wiederkehrenden Trainingsereignissen hält. Unbeaufsichtigtes Training beeinträchtigt die verletzten Gewebe wahrscheinlich in schädlicher Weise, wodurch sich die Heilungsdauer erhöht und manchmal ein irreparabler Schaden verursacht wird. Außerdem machen in den meisten Fällen die Schwere der Verletzung verbunden mit der Steifigkeit des Gipses das Training der darunter liegenden Muskeln unmöglich.
  • Eine viel versprechende Richtung besteht darin, die betroffenen Muskeln unter Verwendung von elektrischer Stimulierung zu aktivieren. Es existieren mehrere Vorrichtungen für elektrische Stimulierung von verletztem Gewebe, das sich unter einem Gips befindet. Das US-Patent Nr. 4,574,809 an Talish, et al., mit dem Titel "Portable Non-Invasive Electromagnetic Therapy Equipment", lehrt eine in einen Gips einbettbare Spulenstruktur, die einen einzelnen Konnektoranschluss einschließt, der für die Exposition außerhalb eines fertigen Gipses und für die entfernbare Montage und elektrische Verbindung mit einer eigenständigen, leichten, wiederaufladbaren, tragbaren Signal-Erzeugungseinheit ausgelegt ist. Die Signal-Erzeugungseinheit ist an dem Gips nur für Perioden der therapeutischen Behandlung montiert und ist an einer weniger tragbaren Ladeeinheit in Intervallen zwischen Perioden der therapeutischen Behandlung entfernbar montiert.
  • Das US-Patent Nr. 4,998,532 an Griffith, mit dem Titel "Portable Electro-Therapy System", lehrt ein tragbares, nicht-invasives Gerät für die elektro-therapeutische Stimulierung von Gewebe- und Knochenheilung, das von einem Patienten leicht angezogen oder getragen wird, welches in der Lage ist, ein energiewirksames Signal zu erzeugen, das mit einem geeigneten Wandler des Signals zusammenwirkt, wodurch die Tragfähigkeit und die Stimulierung von Gewebe- und Knochenheilung realisiert werden. Die Lehren der vorstehend genannten Anmeldungen betreffen primär die Stimulierung von Knochenheilung.
  • Das US-Patent Nr. 6,321,119 an Kronberg, mit dem Titel "Pulsed Signal Generator For Bioelectric Stimulation And Healing Acceleration", lehrt einen gepulsten Signalgenerator für biomedizinische Anwendungen, die elektrische Stimulierung von Bruchheilung, Behandlung von Osteoporose, Stärkung von frisch verheiltem Knochen nach Entfernung eines Gipses oder einer anderen Fixiervorrichtung und Iontophorese einschließen. Der Generator schließt doppelte asymmetrische Oszillatoren und einen zugehörigen Schaltkreis ein, um Signale wirksam entlang des zu behandelnden Bereichs zu liefern. Die Komponenten des Generators sind derart ausgewählt, dass sie ein beliebiges gewünschtes Ausgangssignal, einschließlich festgelegter und variabler Amplitude, festgelegter, variabler und Frequenzwobbel-Signale und DC-Vorspannung erzeugen.
  • Obwohl die Lehre des US-Patents Nr. 6,321,119 primär auf Knochenheilung und Schmerzminderung (ähnlich zu TENS) gerichtet ist, ist vermerkt, dass elektrische Stimulierung auch einen breiten Bereich von Reaktionen bei anderen Körpersystemen erzeugen kann und dass die Frequenz und das Timing der Signalwellenform anscheinend eine gewisse Auswirkung darauf haben, welche Körpersysteme stärker beeinflusst werden.
  • Es ist ferner vermerkt, dass
    "es möglich erscheint, dass zweckmäßig ausgelegte Wellenformen sich zur Stimulierung von Muskeln, wie diejenigen in gebrochenen und immobilisierten Extremitäten oder diejenigen von temporär gelähmten Personen, nützlich erweisen können, um die Vermeidung von Atrophie zu unterstützen und den Muskeltonus zu erhalten. Andere Anwendungen können die Stimulierung der endokrinen Drüsen und des Immunsystems einschließen. Zum Beispiel können Autoimmunzustände, wie Arthritis, einer lokalisierten, bioelektrischen Immunsuppression zugänglich sein, ohne die Fähigkeit des Körpers bei der Überwindung einer Infektion insgesamt zu beeinflussen. Es wird wesentlich mehr Forschung erforderlich sein, um das Potenzial von solchen Wirkungen bei der Heilung oder bei der Behandlung von Krankheiten zu beurteilen und die optimale Wellenform für jede Anwendung zu bestimmen."
  • Obwohl es aus dem US-Patent Nr. 6,321,119 an Kronberg ersichtlich ist, dass zweckmäßig ausgelegte Wellenformen zur Stimulierung von Muskeln wünschenswert wären, gibt es somit keine praktische Anweisung hinsichtlich der spezifischen Natur der Wellenform oder hinsichtlich der Behandlungsprozedur.
  • Die US-Patentanmeldung Nr. 20020016618 an Da Silva, et al., mit dem Titel: "Integrated Cast and Muscle Stimulation System", lehrt eine Vorrichtung, die elektrische Stimulierung an einer anatomischen Stelle gestattet, die von einem Gips bedeckt ist. Die Elektrode wird angelegt, um eine gewünschte physiologische Reaktion (z. B. Knochenwachstum), Schmerzbehandlung oder die Verhinderung von Muskelschwund zu erzielen.
  • Es ist ferner offenbart, dass:
    "bei normalem Gebrauch würde das Elektrodenmodul nur für die ersten paar Tage zum Blockieren oder Verringern von Schmerz kontinuierlich verwendet werden. Nach dieser Zeit würden die Elektrodenmodule nur einige Male an einem Tag für 10–20 Minuten zur Stimulierung der Muskeln und zur Verringerung von Muskelschwund angewendet werden. Anfänglich wäre die Intensität der Muskelstimulierung gering, um zu vermeiden, dass der Bruch zu sehr belastet wird. Mit Heilen des Bruchs wird die Stimulierung gesteigert, um sicherzustellen, dass der Muskeltonus während der Heilungsperiode von ein bis drei Monaten erhalten bleibt. Die elektrische Stimulierungseinheit kann vorprogrammiert werden, um einem Arzt während der gesamten Heilungsperiode ein vorgeschriebenes Intensitätsmuster zu liefern."
  • Ähnlich zum US-Patent Nr. 6,321,119 an Kronberg liefert die US-Patentanmeldung Nr. 20020016618 an Da Silva et al. keine praktische Anweisung hinsichtlich spezifischer Wellenformen, -muster und -intensitäten für eine wirksame Stimulierung von Gips-immobilisierten Muskeln. Hinsichtlich einer Behandlungsprozedur wird im Allgemeinen festgestellt, dass eine elektrisch induzierte Stimulierung des betroffenen Muskelgewebes mehrere Male pro Tag für 10–20 Minuten angewendet werden sollte, um Muskelschwund zu verringern.
  • Bei Fehlen von praktischer Anweisung hinsichtlich der wirksamen Stimulierung von Gips-beeinträchtigten oder Gips-immobilisierten Muskeln wäre es äußerst wünschenswert, über eine Vorrichtung zur Verhinderung von Muskelschwund von solchen Muskeln unter Verwendung von elektrischer Stimulierung zu verfügen. Es wäre ferner für diese Vorrichtung vorteilhaft, schmerzfrei und leicht anwendbar zu sein. Schließlich wäre es äußerst vorteilhaft, über eine Vorrichtung zu verfügen, die von dem Patienten auf eine sichere, zuverlässige und wirksame Art und Weise angewendet wird, so dass im Wesentlichen keine professionelle Beaufsichtigung erforderlich ist, und patientenseitig ohne irgendwelche spezielle Beachtung automatisch durchgeführt werden kann.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung ist eine sichere, wirksame und zuverlässige Vorrichtung zur Stimulierung von Muskeln in einer Gips-immobilisierten Extremität zur Hemmung von Muskelschwund.
  • Gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung wird Folgendes bereitgestellt: eine Vorrichtung zur elektrischen Stimulierung von Muskeln in einer eingegipsten Extremität zur Verhinderung von Muskelschwund, wobei die Vorrichtung Folgendes einschließt: (a) ein Systems, das folgendes einschließt: (i) mindestens zwei Elektroden; (ii) einen Signalgenerator, der operativ mit den Elektroden verbunden ist, und (iii) eine Stromquelle, die dem Signalgenerator Strom liefert; (b) Elektroden, die in Kontakt mit Gewebe an der eingegipsten Extremität positioniert sind; (c) Mittel zum Stimulieren der Muskeln durch externes Induzieren eines perkutanen elektrischen Stromflusses zwischen den Elektroden durch das Gewebe durch Erzeugen einer Vielzahl von externen bipolaren Spannungswellen an den Elektroden, wobei die Vielzahl von bipolaren Spannungswellen eine einzelne Behandlungsperiode definiert, und (d) Mittel zum Applizieren über eine Periode von 24 Stunden von mindestens 12 verschiedenen Behandlungsperioden.
  • Gemäß weiteren Merkmalen in den beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen werden die Behandlungsperioden während mindestens 10 Stunden einer Periode von 24 Stunden, stärker bevorzugt während mindestens 16 Stunden einer Periode von 24 Stunden und am stärksten bevorzugt während mindestens 24 Stunden einer Periode von 24 Stunden verabreicht.
  • Gemäß weiteren Merkmalen in den beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen sind die Behandlungsperioden durch Ruheperioden mit zwischen den Elektroden angelegten Null Volt getrennt, wobei jede der Ruheperioden weniger als 12 Stunden beträgt.
  • Gemäß weiteren Merkmalen in den beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beträgt jede der Ruheperioden weniger als 6 Stunden und am stärksten bevorzugt weniger als 1 Stunde.
  • Gemäß weiteren Merkmalen in den beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen weisen die bipolaren Spannungswellen eine Frequenz von weniger als 20 Hz, bevorzugt weniger als 5 Hz auf. Am stärksten bevorzugt weisen die Spannungswellen eine Frequenz in einem Bereich von 0,5–2,5 Hz auf.
  • Gemäß weiteren Merkmalen in den beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen weisen die Behandlungsperioden eine Dauer von weniger als 300 Sekunden auf.
  • Gemäß weiteren Merkmalen in den beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen weisen die Behandlungsperioden eine Dauer von weniger als 180 Sekunden auf.
  • Gemäß weiteren Merkmalen in den beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen weisen die Behandlungsperioden eine Dauer in einem Bereich von 30–120 Sekunden auf.
  • Gemäß weiteren Merkmalen in den beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen werden die Behandlungsperioden 4–20 mal pro Stunde appliziert.
  • Gemäß weiteren Merkmalen in den beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen werden die Behandlungsperioden 8–16 mal pro Stunde appliziert.
  • Gemäß weiteren Merkmalen in den beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen weisen die bipolaren Spannungswellen eine variable Frequenz auf.
  • Gemäß weiteren Merkmalen in den beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen weisen die bipolaren Spannungswellen eine zwischen 0,5–2,5 Hz variable Frequenz auf.
  • Gemäß weiteren Merkmalen in den beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen weisen die bipolaren Spannungswellen eine um einen Faktor 1,2–4,0 variable Frequenz auf.
  • Gemäß weiteren Merkmalen in den beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen weisen die bipolaren Spannungswellen eine um einen Faktor 1,5–2,5 variable Frequenz auf.
  • Gemäß weiteren Merkmalen in den beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beträgt das Verhältnis, das durch eine Länge der Behandlungsperiode geteilt durch eine Länge einer der Ruheperioden definiert ist, weniger als 0,5, bevorzugt weniger als 0,3 und liegt am stärksten bevorzugt in dem Bereich von 0,1–0,25.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung ist hier unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen nur beispielhaft beschrieben. Unter spezifischem Bezug auf die Zeichnungen im Detail wird betont, dass die gezeigten Einzelheiten lediglich beispielhaft und für Zwecke der erläuternden Diskussion der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind und zur Bereitstellung dessen präsentiert werden, wovon angenommen wird, die nützlichste und am einfachsten verstandene Beschreibung der Prinzipien und konzeptuellen Aspekte der Erfindung zu sein. In dieser Hinsicht wird kein Versuch unternommen, strukturelle Details der Erfindung genauer zu zeigen, als es für ein fundamentales Verständnis der Erfindung erforderlich ist, wobei die Beschreibung zusammen mit den Zeichnungen es den Fachleuten offensichtlich macht, wie die verschiedenen Formen der Erfindung in der Praxis umgesetzt werden können.
  • In den Zeichnungen:
  • 1 zeigt einen Fuß mit einem Gips, der ein integriertes System zur Muskelstimulierung aufweist, wie in der US-Patentanmeldung Nr. 20020016618 an Da Silva, et al. offenbart ist;
  • 2 zeigt eine typische Verlaufsaufzeichnung eines elektrischen Signals, das bei der TENS (transkutane elektrische Nervenstimulierung) Therapie verwendet wird;
  • 3a ist ein beispielhafter Graf des elektrischen Behandlungsverfahrens, wobei in der 3a die Spitzenspannung gegen die Zeit aufgetragen ist. Innerhalb der ersten Minute, die auf dem Grafen aufgetragen ist, wird Elektrizität an den betroffenen Gewebebereich angelegt. Im Anschluss an diese Periode der Stimulierung lässt man den Muskel ruhen;
  • 3b zeigt eine typische Verlaufsaufzeichnung eines erfindungsgemäßen elektrischen Signals, das während der Periode der Stimulierung angelegt wird, und
  • 4 ist eine schematische Mehrfachauftragung der Spannung gegen die Zeit für ein Signal mit einer variablen Frequenz gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Die vorliegende Erfindung ist eine sichere, wirksame und zuverlässige Vorrichtung zur elektrischen Stimulierung von Muskeln in einer Gips-beeinträchtigten oder Gips-immobilisierten Extremität zur Hemmung von Muskelschwund.
  • Die Prinzipien und der Arbeitsablauf der elektrischen Stimulierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung können unter Bezug auf die Zeichnungen und die begleitende Beschreibung besser verstanden werden.
  • Bevor wenigstens eine Ausführungsform der Erfindung im Detail erläutert wird, sollte verstanden werden, dass die Erfindung in ihrer Anwendung auf die Details der Konstruktion und der Anordnung der Komponenten, die in der folgenden Beschreibung dargelegt oder in den Zeichnungen dargestellt sind, nicht eingeschränkt ist. Die Erfindung ist zu anderen Ausführungsformen in der Lage oder kann auf verschiedenen Wegen praktiziert oder durchgeführt werden. Es sollte ferner verstanden werden, dass die Ausdrucksweise und das Fachvokabular, die hier verwendet werden, für den Zweck der Beschreibung vorhanden ist und sollte nicht als einschränkend angesehen werden.
  • Die Erfindung kann ausgehend von verschiedenen bekannten Vorrichtungen implementiert werden. Eine Darstellung einer beispielhaften Vorrichtung, die in der US-Patentanmeldung Nr. 20020016618 an Da Silva, et al. beschrieben ist, ist in der 1 gegeben. Die 1 zeigt die Schlüsselkomponenten der Gipsintegrierten Vorrichtung zur Muskelstimulierung, wie sie für einen Unterschenkelbruch verwendet würde. Der Gips 10 ist um den Unterschenkel 15 herum geformt, um den Bruch zu immobilisieren. Ersetzbare Elektroden 20 sind auf oberflächlichen Aspekten der peripheren Nerven positioniert, die die Bruchstelle umgebende Muskulatur innervieren. Eine elektrische Stimulierungseinheit 30 legt Spannungsimpulse an die Elektroden über eingesenkte elektrische Leiter an (nicht gezeigt).
  • Die vorstehend beschriebene elektrische Stimulierungseinheit ist zu einer Stimulierungseinheit ähnlich, die in dem US-Patent Nr. 4,398,545 offenbart ist, die unter Bezugnahme für sämtliche Zwecke mit aufgenommen ist, als wenn es hier vollständig dargelegt wäre.
  • Die 2 zeigt ein typisches elektrisches Signal, das bei der TENS (transkutane elektrische Nervenstimulierung) Therapie verwendet wird. Die Frequenz der monopolaren Wellenform beträgt 50 Hz; die Spitzenspannung beträgt in etwa 18 Volt. Solche Spannungsformen werden typischerweise bei der Unterdrückung von Schmerz und in einem geringeren Ausmaß bei der Muskelrehabilitation verwendet.
  • In starkem Gegensatz richtet sich das mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung implementierten Behandlungsverfahren weder in Richtung Schmerzunterdrückung noch in Richtung Muskelrehabilitation. Die vorliegende Erfindung verringert im Wesentlichen oder beseitigt das Erfordernis nach Muskelrehabilitation, indem die Muskelfunktion in dem Bereich (und der Umgebung) der Verletzung aufrechterhalten wird. An Stelle der Anwendung von Elektrodenmodulen "mehrere Male pro Tag für 10–20 Minuten zur Stimulierung der Muskeln und zur Verringerung von Muskelschwund", wie in der US-Patentanmeldung Nr. 20020016618 vorgeschlagen wird, wurde herausgefunden, dass die häufige und kurzzeitige Stimulierung der beeinträchtigten Muskeln wesentlich wirksamer ist.
  • Bei dem mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung implementierten Behandlungsverfahren wird die Anwendung der elektrischen Behandlung auf die beeinträchtigten Muskeln mindestens zweimal pro Stunde bewirkt. Es ist äußerst wünschenswert, die elektrische Behandlung 24 Stunden pro Tag mit Unterbrechungen anzuwenden, und zwar über den gesamten Verlauf der Beeinträchtigung oder Immobilisierung der Extremität.
  • Stärker bevorzugt wird die elektrische Behandlung 4–20 mal pro Stunde, am stärksten bevorzugt 8–16 mal pro Stunde bewirkt. Auf einer täglichen Basis wird die Behandlung mindestens 40 mal, stärker bevorzugt 100–500 mal und am stärksten bevorzugt 200–400 mal bewirkt.
  • Die Dauer jeder Anwendung beträgt vorzugsweise zwischen 15–180 Sekunden und stärker bevorzugt zwischen 30–120 Sekunden. Ein beispielhafter Graf des elektrischen Behandlungsverfahrens, der die Spitzenspannung gegen die Zeit zeigt, ist in der 3 bereitgestellt. Im Verlauf der ersten an den Grafen aufgetragen Minute wird Elektrizität an dem betroffenen Gewebebereich angelegt. Im Anschluss an diese Periode der Stimulierung lässt man den Muskel für 5 volle Minuten ruhen. Dieser Zyklus von 6 Minuten (1 Minute der Stimulierung gefolgt von 5 Minuten der Ruhe) wird im Wesentlichen 24 Stunden pro Tag wiederholt, und zwar über den gesamten Verlauf der Immobilisierung der Extremität bis der Gips entfernt wird.
  • Eine freiwillige Kontraktion und Entspannung von Muskeln der Extremität wird extrem häufig von dem gesunden Individuum sogar im Schlaf durchgeführt. Wenn eine Extremität durch einen Gips oder dergleichen immobilisiert worden ist, werden die Muskeln in dem betroffenen Bereich im Wesentlichen inaktiv, was im Verlauf der Immobilisierung zu verringertem Blutfluss, Muskelschwund und verringerter Flexibilität führt. Bei der vorliegenden Erfindung werden Spannungswellenformen eingesetzt, um die Kontraktion der Muskeln auf eine relativ häufige Weise künstlich zu bewirken, so dass die Muskeln einen im Wesentlichen normalen Aktivitätsgrad beibehalten. Dies beugt dem Erfordernis nach einer physischen Therapie nach Entfernung des Gipses sowie bekannten elektrischen Stimulierungsprozeduren zur Rehabilitation des Muskelgewebes vor.
  • Während der vorstehend beschriebenen Periode der Stimulierung (eine Minute in dem aus 3a gelieferten Beispiel) wird die elektrische Stimulierung bevorzugt bei einer Frequenz unterhalb von 20 Hz, stärker bevorzugt bei einer Frequenz in dem Bereich von 0,25–5 Hz und am stärksten bevorzugt bei einer Frequenz in dem Bereich von 0,5–2,5 Hz angewendet. Die Frequenzwerte beziehen sich auf einen Zyklus, der aus einer bipolaren Wellenform besteht. Ein beispielhaftes Spannungswellenmuster für die Periode der Stimulierung mit einer Frequenz von 1 Hz ist in der 3b bereitgestellt.
  • Obwohl eine konstante Frequenz für wirksam befunden wurde, wurde festgestellt, dass durch Variation der Frequenz während jeder Periode der Stimulierung auf eine bestimmte Art und Weise die Wirksamkeit der Behandlung deutlich verbessert wird. Die 4 ist eine Mehrfachauftragung der Spannung gegen die Zeit, die ein Signal zeigt, bei dem die Frequenz mit der Zeit variiert. In der Stufe 1 beträgt die Frequenz der bipolaren Welle 1/X. Mit der Zeit, wie in den Stufen 2–4 gezeigt ist, nimmt die Frequenz der bipolaren Wellenform auf ein Minimum von 1/(2X) in der Stufe 4 ab. Anschließend steigt die Frequenz der bipolaren Wellenform und kehrt zu der anfänglichen Frequenz von 1/X in der Stufe 7 zurück. Ein solches Muster wird vorzugsweise mindestens zweimal im Verlauf der Behandlungsperiode wiederholt (d. h. 1 Minute bei dem aus der 3a bereitgestellten Beispiel).
  • Ohne durch eine Theorie eingeschränkt zu sein, wird die überragende Leistung der Stimulierungsbehandlung mit variabler Frequenz der Aktivierung eines wesentlich breiteren Bereichs von Muskelgewebe relativ zu der Stimulierungsbehandlung mit einer Wellenform konstanter Frequenz zugeschrieben.
  • Obwohl die Erfindung in Verbindung mit spezifischen Ausführungsformen davon beschrieben wurde, ist es ersichtlich, dass viele Alternativen, Modifikationen und Variationen den Fachleuten ersichtlich sind. Dementsprechend ist es vorgesehen, dass sämtliche solche Alternativen, Modifikationen und Variationen umfasst sind, die in das Wesen und den breiten Schutzumfang der angefügten Ansprüche fallen. Sämtliche Veröffentlichungen, Patente und Patentanmeldungen, die in dieser Spezifikation erwähnt sind, sind hier in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme in die Spezifikation mit aufgenommen, und zwar in dem gleichen Ausmaß, als ob jede einzelne Veröffentlichung, jedes einzelne Patent oder jede einzelne Patentanmeldung spezifisch und individuell angegeben wäre, hier durch Bezugnahme mit aufgenommen zu sein. Außerdem soll die Erwähnung oder Angabe einer beliebigen Referenz in dieser Anmeldung nicht als ein Eingeständnis ausgelegt werden, dass eine solche Angabe als Stand der Technik für die vorliegende Erfindung verfügbar ist.
  • 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 4574809 [0005]
    • - US 4998532 [0006]
    • - US 6321119 [0007, 0008, 0010, 0013]
    • - US 4398545 [0042]

Claims (11)

  1. Eine Vorrichtung zur Verhinderung von Muskelschwund in einer zumindest teilweise immobilisierten Extremität durch elektrische Stimulierung von Muskeln der Extremität, wobei die Vorrichtung folgendes umfasst: (a) mindestens zwei Elektroden (20) zur Herstellung eines elektrischen Kontakts mit Gewebe an der Extremität; (b) eine elektrische Stimulierungseinheit (30), die operativ mit den Elektroden (20) verbunden ist und zur Erzeugung elektrischer Signale ausgelegt ist, und (c) eine Stromquelle, die der elektrischen Stimulierungseinheit (30) Strom liefert, wobei die elektrische Signal-Stimulierungseinheit (30) zum Stimulieren der Muskeln durch externes Induzieren eines perkutanen elektrischen Stromflusses zwischen den Elektroden (20) durch das Gewebe durch Erzeugen einer Vielzahl von externen Spannungswellen an den Elektroden (20) ausgelegt und konfiguriert ist, wobei die Vielzahl von Spannungswellen eine einzelne Behandlungsperiode definiert, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass die elektrische Stimulierungseinheit (30) ferner ausgelegt und konfiguriert ist, um: die einzelne Behandlungsperiode während 12 verschiedenen Behandlungsperioden über mindestens 10 Stunden einer Periode von 24 Stunden zu applizieren.
  2. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die elektrische Stimulierungseinheit ausgelegt und konfiguriert ist, um die einzelne Behandlungsperiode während 12 verschiedenen Behandlungsperioden über mindestens 16 Stunden einer Periode von 24 Stunden zu applizieren.
  3. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die elektrische Stimulierungseinheit ausgelegt und konfiguriert ist, um die einzelne Behandlungsperiode während 12 verschiedenen Behandlungs perioden über im Wesentlichen 24 Stunden einer Periode von 24 Stunden zu applizieren.
  4. Die Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, wobei die elektrische Stimulierungseinheit ausgelegt und konfiguriert ist, um externe bipolare Spannungswellen mit einer Frequenz in einem Bereich von 0,5–2,5 Hz zu erzeugen.
  5. Die Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, wobei die elektrische Stimulierungseinheit derart ausgelegt und konfiguriert ist, dass die Behandlungsperioden durch Ruheperioden getrennt sind, die eine zwischen den Elektroden angelegte Spannung von im Wesentlichen Null Volt haben, und wobei jede der Ruheperioden weniger als 6 Stunden beträgt.
  6. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die elektrische Stimulierungseinheit derart ausgelegt und konfiguriert ist, dass die Behandlungsperioden 4–20 mal pro Stunde über die mindestens 10 Stunden der Periode von 24 Stunden appliziert werden.
  7. Die Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, wobei die elektrische Stimulierungseinheit ausgelegt und konfiguriert ist, um Spannungswellen mit einer variablen Frequenz zu erzeugen.
  8. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die Spannungswellen eine zwischen 0,5–5 Hz variable Frequenz aufweisen.
  9. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die Spannungswellen eine um einen Faktor 1,2–4,0 variable Frequenz aufweisen.
  10. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei die elektrische Stimulierungseinheit derart ausgelegt und konfiguriert ist, dass ein Verhältnis, das über eine Länge der Behandlungsperiode geteilt durch eine Länge einer der Ruheperioden definiert ist, weniger als 0,3 beträgt.
  11. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die elektrische Stimulierungseinheit derart ausgelegt und konfiguriert ist, dass die Behandlungsperioden mindestens 100 mal während der mindestens 10 Stunden der Periode von 24 Stunden appliziert werden.
DE20321629U 2002-03-29 2003-03-20 Muskelstimulierung in einer Gips-immobilisierten Extremität Expired - Lifetime DE20321629U1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/108,436 US6792313B2 (en) 2002-03-29 2002-03-29 Muscle stimulation in a cast immobilized limo
US10/108,436 2002-03-29
PCT/IL2003/000242 WO2003082400A2 (en) 2002-03-29 2003-03-20 Muscle stimulation in cast-immobilized limb

Publications (1)

Publication Number Publication Date
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8936560B2 (en) * 2004-03-10 2015-01-20 Vision Quest Industries Incorporated Bracing and electrostimulation for arthritis
US7747328B2 (en) 2004-12-23 2010-06-29 Wound Solutions Limited Method and apparatus for treating a wound
GB2426930A (en) * 2005-06-10 2006-12-13 Drew James Duncan Re-usable fracture cast for ankle injuries
US9400976B1 (en) 2008-07-28 2016-07-26 United Services Automobile Association (Usaa) Systems and methods for one-click financials
US20110288611A1 (en) * 2010-05-18 2011-11-24 Vision Quest Industries Incorporated Dba Vq Orthocare Bracing and electrostimulation for arthritis
WO2013016664A2 (en) 2011-07-27 2013-01-31 Vision Quest Industries Incorporated Dba Vq Orthocare Electrostimulation system
GB201211316D0 (en) * 2012-06-26 2012-08-08 Sky Medical Technology Ltd Method and device for increasing microcirculation
EP3740275B1 (de) 2018-01-18 2023-12-20 Pulsar Medtech Ltd. Externes elektronisches pflaster zur beschleunigung der knochenheilung oder regeneration nach einem trauma

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4398545A (en) 1979-10-10 1983-08-16 Cyclotechnical Medical Industries, Inc. Pain-blocking bandage
US4574809A (en) 1984-06-29 1986-03-11 Electro-Biology, Inc. Portable non-invasive electromagnetic therapy equipment
US4998532A (en) 1986-05-23 1991-03-12 Lti Biomedical, Inc. Portable electro-therapy system
US6321119B1 (en) 1997-09-24 2001-11-20 Healthonics, Inc. Pulsed signal generator for bioelectric stimulation and healing acceleration

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE32091E (en) * 1981-03-13 1986-03-11 Medtronic, Inc. Neuromuscular stimulator
US4535775A (en) 1983-02-10 1985-08-20 Biolectron, Inc. Method for treatment of non-union bone fractures by non-invasive electrical stimulation
US4738250A (en) * 1985-10-01 1988-04-19 Mems Technology, Incorporated Apparatus and method for micro-electric medical stimulation of cells of living animal tissue
US5904659A (en) 1997-02-14 1999-05-18 Exogen, Inc. Ultrasonic treatment for wounds
US5935156A (en) * 1997-03-12 1999-08-10 Microleve International, Ltd. Method and apparatus for administering microcurrent electrotherapy treatment
US6061597A (en) 1998-12-18 2000-05-09 Robert D. Rieman Method and device for healing bone fractures
US6607500B2 (en) * 1999-07-08 2003-08-19 Cyclotec Advanced Medical Technologies, Inc. Integrated cast and muscle stimulation system
US6445955B1 (en) * 1999-07-08 2002-09-03 Stephen A. Michelson Miniature wireless transcutaneous electrical neuro or muscular-stimulation unit
CA2408150C (en) * 2000-06-01 2013-01-08 Lifewave Ltd. Method for the treatment of bedsores using electrical impulses

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4398545A (en) 1979-10-10 1983-08-16 Cyclotechnical Medical Industries, Inc. Pain-blocking bandage
US4574809A (en) 1984-06-29 1986-03-11 Electro-Biology, Inc. Portable non-invasive electromagnetic therapy equipment
US4998532A (en) 1986-05-23 1991-03-12 Lti Biomedical, Inc. Portable electro-therapy system
US6321119B1 (en) 1997-09-24 2001-11-20 Healthonics, Inc. Pulsed signal generator for bioelectric stimulation and healing acceleration

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