DE2314293A1

DE2314293A1 - Gleichstrom-elektrotherapiegeraet

Info

Publication number: DE2314293A1
Application number: DE19732314293
Authority: DE
Inventors: Anton J Horn
Original assignee: Sybron Corp
Current assignee: Sybron Transition Corp
Priority date: 1972-04-17
Filing date: 1973-03-22
Publication date: 1973-11-08
Also published as: FR2180666A1; FR2180666B3

Description

DR. INQ. HANS LICHTI · DIPL.-INQ. HEINER LICHTI

PATENTANWÄLTE

KARLSRUHE-DURLACH · QRÖTZINQER STRASSE 61

TE LE FON (0711) 4 11 14

23U293

21. MSrz 1973 2529/73

Sybron Corporation, Rochester N.Y. / V.St.A, Gleichstrom - Elektrotherapiegerät

Die Erfindung bezieht sich auf ein Elektrotherapiegerät zur Behandlung, insbesondere zur Beschleunigung des Heilprozesses von Hautgeschwüren mittels Gleidntrom geringer Intensität mit einem Stromregler, bestehend aus einem den Behandlungsstrom bestimmenden Widerstand·

Elektrotherapie-Geräte und -techniken zur Beschleunigung

Lj/br 309845/0377 - 2 -

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der Heilung von Ilautverletzungen und Geschwüren sind bekannt. Hinsichtlich der Behandlungsverfahren und des allgemeinen Aufbaus dieser Geräte wird auf "Southern Medical Journal", Band 62, Nr. 7, Juli I969, S. 795 bis 8OI und die dort zitierten Schrifttumsstellen verwiesen. Zusammenfassend läßt sich den dort beschriebenen klinischen Versuchen entnehmen, daß die Heilung verschiedener Hautverletzungen und Geschwüre durch die elektrotherapeutische Behandlung unter Anwendung schwacher Gleichströme, die mittels Elektroden unmittelbar an der Verletzungszone eingeleitet werden, beschleunigt werden kann.

Die zur Applikation solcher schwachen Gleichströme bisher gebräuchlichen Geräte sind ziemlich groß, unhandlich und wegen ihrer Abmessungen und ihres Gewichts nicht leicht zu transportieren. Der bei solchen Geräten verwendete Schaltmechanismus zur Änderung des Stromflusses ist ebenfalls problematisch. Die Regelbarkeit des Stromflusses ist deswegen wichtig, weil die erwähnten Tests gezeigt haben, daß die Heilung gefördert und das Geschwür trockengehalten wird, wenn die richtige Strommenge zur Anwendung gebracht wird. Zu viel Strom führt zum Bluten des Geschwürs und zu wenig Strom läßt Serumflüssigkeit aus dem Geschwür austreten.

Ein üblicher Weg zum Einschalten der richtigen Stromstärke besteht in der Verwendung eines einfachen Stufenschalters oder eines Regelwiderstandes, um den in Reihe mit dem Patienten bzw. den Behandlungselektroden geschalteten Widerstand zu ändern. Bei einer solchen Anordnung kann

_mm ο _wm

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der Patient oder irgendeine unbefugte Person absichtlich oder zufällig den Schalter betätigen und damit die eingestellte Stromstärke verändern. Jede Abweichung von dem vorgeschriebenen Wert, bei welchem das Geschwür in einem im wesentlichen trockenen Zustand gehalten wird, wird je nach Verstellrichtung entweder ein Bluten der Wunde oder eine Serumsekretion auslösen und die Abheilung stören.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Gerät insbesondere die Schalteinrichtung für die Intensität, gegen Fremdeingriffe zu sichern.

Diese Aufgabe wird gemäß einem Grundgedanken der Erfindung dadurch gelöst, daß der Widerstand Bestandteil des mit dem Gerät lösbar verbundenen Elektrodenkabels oder dessen Anschlußsteckers ist und zumindest bei angeschlossenem Elektrodenkabel von außen unzugänglich ist. Das Gerät gemäß vorliegender Erfindung ist verhältnismäßig klein, kompakt und die Stromeinstellung ist dadurch patientensicher, daß kein Schalter oder Knopf vorhanden ist, der durch den Patienten im Sinne einer Stromänderung betätigt werden könnte.

Vorzugsweise zeichnet sich die Erfindung aus durch zwei Geräteausgänge, von denen der eine zur Verbindung mit den Enden des in das Kabel oder dessen Anschlußstecker eingefügten Widerstandes dient. Dabei können die beiden zweipoligen Geräteausgänge einen gemeinsamen Anschluß haben.

In zweckmäßiger Ausführung ist ein Elektrodenkabelsatζ mit wenigstens vier Kabeln mit unterschiedlichen Widerständen zur Einregelung eines Behandlungsströme in Stufen von z.B. 200 bis 800 Mikroampere vorgesehen.

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Hilfe jedes Kabels mit %inem individuellen Widerstand kann ein individueller Behandlungsstrom appliziert werden, während die Änderung der Behandlungsstromstärke durch Auswechseln der Kabel erfolgt, Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist als Stromversorgung des Gerätes eine Trockenbatterie sowie ein die Spannung an den Elektrodensteckern überwachendes auf einen Alarmkreis wirkendes Sensorglied vorgesehen.

Durch diese Schaltung wird ein Alarm ausgelöst, wenn die am Patienten liegende Spannung unter den Sollwert absinkt oder wenn der Durchgangswiderstand zwischen den Elektroden seinen Sollwert wesentlich übersteigt.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausfuhrungsform» Hierbei zeigen:

Figur 1 eine schaubildliche Darstellung des Gerätes und Figur 2 ein elektrisches Schaltbild des Gerätes.

Das gesamte Gerät ist in Fig. ι mit 10 bezeichnet. Ferner ist ein Ladegerät^zum Wiederaufladen der Batterie im Gerät 10 gezeigt, das jedoch nicht Gegenstand der Erfindung ist. An dem Gerät 10 ist ein Steckkontakt l4 vorgesehen, an den der Stecker l6 eines Kabels l8 abnehmbar angeschlossen werden kann. Das Kabel weist zwei Elektroden 20, 22 auf, die an dem Patienten in der Nähe des Geschwürs oder der Wunde angebracht werden, um den Strom durch diese zu leiten.

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ORIGINAL

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Figur 2 zeigt den Gleichstromkreis. Er besteht allgemein aus drei Teilen« dem Sensorteil 2k, das von einer gestrichelten Linie eingeschlossen ist, einem Alarmteil 26 -auf der Zeichnung rechts vom Sensorteil - und dem eigentlichen Arbeitsteil 28, das einen konstanten schwachen Gleichstrom für den Patienten liefert - auf der Zeichnung links vom Sensorteil 2% -. Die Stromversorgung erfolgt aus einer Batterie 30 mit einem Anschlußwert von z.B. 9 V.

Im Arbeitsteil 28 des Schaltkreises ist ersichtlich, daß das Gerät 10 an dam Steckkontakt lk drei Ausgänge 32, Jk und 36 aufweist. Der Ausgang 36 ist der gemeinsame, der Ausgang 3k der Referenzausgang und der Ausgang 32 der "Patienten"-Ausgang. Die Ausgänge 32 und 3k werden mit den am Patienten 38 angelegten Elektroden 20, 22 über das Kabel l8 und dessen dreipoligen Stecker l6 verbunden. Die Elektroden werden in bekannter Weise gut leitend an den Patienten nahe der Behandlungssteile angelegt.

Beim Aufsetzen des Steckers 16 auf den Steckkontakt l4 wird der Referenzausgang 3k mit dem gemeinsamen Ausgang 36 über einen Widerstand R verbunden, dessen Zweck und Punktion nachstehend beschrieben ist.

Der mit den Kontakten 32, 3%, 36 verbundene Arbeitatail 28 der Schaltung enthält einen Widerstand R , einen PHP-Transistor Tl, einen NPN-Transistor T 2, eine Diode kO und eine Vorspannungsbatterie 42, die im Ausführungsbeispiel etwa 1,35 V Spannung abgibt· Diese Spannung zuzüglich des Spannungsgefälles der Diode kO reicht aus, um eine Spannung von 1,6 V an die Basis des Transistors T 2 zu

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bringen, so daß dieser leitend wird, wenn der Stecker 16 in den Steckkontakt lk eingesteckt wird. Der Emitterstromkreis dieses Transistors T 2 wird durch den Referenzausgang 3^» deⁿ Widerstand R 2 und den gemeinsamen Ausgang 36 vervollständigt. Der Emitterstroai des Tranaistors T 2 bringt eine ausreichende Spannung an die Basis des Transistors T 1, um den Kollektorstrom (Behandlungsstrom) fließen zu lassen, wenn die Elektroden 20, 22 am Patienten angelegt sind; mit anderen Worten: der Patient befindet sich im Kollektorkreis des Transistors T 1 über den Anschluß 32, die Elektroden 20 und 22, den Widerstand R 2 und den Anschluß 36.

Aus Figur 2 ist zu entnehmen, daß die Vergrößerung oder Verkleinerung des Widerstandes R 2 ihrerseits den Eniitterstrom des Transistors T 2 verringert oder erhöht« Jede Steigerung oder Verringerung des Emitterstroms des Transistor-^s T 2 ändert die Basisspanrmnr des Transistors T 1 und vermindert oder erhöht den Kollektorstrom des Transistors T Auf diese Weise kann der Widerstand R 2 wirksam den Behandlungsetron des Patienten steuern, weil jede Vergrößerung oder Verkleinerung des Widerstandewertes R 2 sich als enteprechende Minderung oder Erhöhung des Gleichstromausgange bzw. dee Patientenstroms äußert.

Ee let empirisch ermittelt worden, daß ein Gleichstrom zwischen etwa 200 und 800 Mikroampere die Heilung fördert. Typiech ist bei diese« Verfahren ein Patientenwiderstand von etwa unter 8,5 kOhm. Diiaer Wert schwankt etwas je nach dem Umfang des Geschwürs und den» Abstand zwischen den Elektroden 20, 22. Indessen wird der Behandlungsstrom nicht

Lj/br - 7 -

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von dem Patientenwiderstand bestimmt, sondern wesentlich von dem Wert des Widerstands R 2, weil der Kollektorstrom des Transistors Tl, also der Patientenstrom nur durch Änderung des Widerstands R 2 geändert werden kann.

Wie oben ausgeführt, ist der Widerstand R 2 in das Kabel eingebaut. Zum Beispiel kann der Widerstand R 2 gemäß Figur 2 in den Stecker l6 als Brücke zwischen dem Referenzausgang "}k und dem gemeinsamen Ausgang j6 eingesetzt werden, bevor Stecker l6 und Steckkontakt zusammengesteckt werden. Wenn mehrere Kabel verwendet werden, von denen jedes einen unterschiedlichen Widerstandswert R 2 enthält, wird zweckmäßiger· weise jedes Kabel einer bestimmten Intensität zugeordnet, so daß das Einschalten verschiedener Intensitäten durch Auswechseln der entsprechenden Kabel erfolgt. Bei einer solchen Anordnung kann der Patient oder eine unbefugte Person den Behandlungsstrom nicht verändern, wie es bei einstellbaren Widerständen der Fall ist, vielmehr kann die Stromänderung nur durch Austausch der Kabel erfolgen, d.h. durch Herausziehen des Steckers l6 aus dem Steckkontakt lk und Abnahme der Elektroden vom Patienten, Einsetzen eines neuen Kabels und Anlegen seiner Elektroden am Patienten.

Vorzugsweise kommen vier solcher Kabel zur Anwendung, bei denen der Widerstand R 2 jedes Kabels mit den Werten von etwa 1,5 2,0 3,0 und 6,0 kOhm gestuft ist, um Ströme von 800, 600, 400 und 200 Mikroampere zu erhalten. Hierbei wählt der Arzt ein beliebiges Kabel aus und beobachtet das Geschwür auf Bluten oder Absonderung von Serumflüssigkeit. Wenn weder Blut noch Serum austritt,

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beläßt er das ausgewählte Kabel mit den Elektroden während der weiteren Behandlung am Patienten. Wenn Bluten oder Serumaustritt beobachtet wird, wird das ursprünglich ausgewählte Kabel durch ein anderes ersetzt, welches eine kleinere oder größere Intensität ergibt. Dieses Verfahren kann solange fortgesetzt werden, bis das richtige Kabel mit der richtigen Stromabgabe ermittelt ist.

Aus Figur 2 ist ersichtlich, daß die Spannung zwischen dem Patientenkontakt 32 und dem gemeinsamen Kontakt j6 eine Funktion des Kollektorstroms des Transistors T 1 und der Summe der Widerstände R 2 und des Patientenwiderstandes ist. Dieser Spannungsabfall wird an die Basis eines PNP-Transistors T 3 des Sensorteils 2k der Schaltung gebracht. Der Emitter dieses Transistors ist mit dem Pluspol der Batterie 30 verbunden, so daß die Emitterspannung gleich der Batteriespannung ist. Das Sensorteil 2k ist so ausgebildet, daß bei Abfall der Emitterspannung des Transistors T 3 um weniger als etwa 1 Volt der Basispannung des Transistors, dieser leitend wird und einen Alarm durch das Geräteteil 26 auslöst. Die Einschaltung des Alarmgerätes kk zeigt an, daß die Batteriespannung der Batterie 30 ^so weit abgefallen ist, daß sie innerhalb 1 Volt der Kollektorspannung des Transistors T 1 liegt, nämlich dem Spannungsabfall zwischen den Kontakten 32 und 36. Es wird also angezeigt, daß die Batterie 30 bis zu einem Punkt entladen ist, an dem sie ausgetauscht oder aufgeladen werden sollte. Alternativ kann der Alarm auch anzeigen, daß die Elektroden dem Patienten nicht richtig anliegen. Eine solche schlechte Anlage bewirkt einen relativ starken Spannungsabfall zwischen

^Lj/br 309845/0377 "⁹"

den Kontakten 32 und 36, was ebenfalls das Durchschalten des Transistors T 3 bewirkt.

In der nachfolgenden Teileliste sind die wesentlichen Bauelemente, auch soweit sie zuvor nicht beschrieben worden sind, ihren elektrischen Daten nach aufgeführt:

1

3,9

6

.2

kOhm

MOhm

2

Teileliste

1

.0

uF

uA

R

3

3.9

3

.0

kOhn

MOhm

C l

2

N

4250

uA

R

4

1.0

,0

kOhm

MOhn

Tl, T3, T^k

2

N

3565

uA

R

5

2,2

1

.5

kOhm

MOhe

T2, T ^5

2

N

4871

uA

R

6

10,0

kOhm

T/6

I

N

9ΐΊ

R

7

3.3

kOhm

Diode 40

1

.35

V Quecke

R

8

10,0

kOhm

Batterie k2

9

V

Trocken

R

Widerstand R

Batterie 30

Elektodenatroax

2,

200

400

6OO

8OO

Lj/br

309845/0377 ORIGINAL l^ίSPεCTED

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Claims

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Pat entansprüche

Elektrotherapiegerät zur Behandlung von Hautgeschwüren mittels Gleichstrom geringer Intensität mit einem Stromregler, bestehend aus einem Widerstand, welcher die Stärke des über Elektroden dem Patienten zugeführten Behandlungsstromes bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (R₀) Bestandteil des mit dem Gerät (10) lösbar verbundenen Elektrodenkabels (l8) oder dessen Anschlußstecker (l6) ist und zumindest bei angeschlossenem Elektrodenkabel unzugänglich ist.

Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei Geräteausgänge (32, 36), von denen der eine zum Anschluß der Behandlungselektroden (20, 22) an die Stromversorgung, der andere zur Verbindung mit den Enden des in das Kabel (l8) oder dessen Anschlußstecker eingefügten Widerstandes (R_) dient.

Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zweipoligen Geräteausgänge (32, 36) einen gemeinsamen Anschluß (3^t) haben.

Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3t gekennzeichnet durch einen Elektrodenkabelsatz von wenigstens vier Kabeln mit unterschiedlichen Widerständen zur Einregelung eines Behandlungsstromes zwischen 200 und 8OO Mikroampere·

Lj/br - 11 -

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Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Trockenbatterie (30) als Stromversorgung und ein zur Überwachung der Spannung an den Elektrodensteckern (32, Jd) auf einen Alarmkreis (26) wirkendes Sensorglied (24), das bei Absinken der Elektrodenspannung um etwa ein Volt unter die Batteriespannung auslöst.

Elektrotherapiegerät insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) ein Gehäuse,

b) einen elektrischen Stromkreis zur Erzeugung eines konstanten Gleichstromes mit einer bei Durchleitung durch Zellgewebe die Heilung von Hautverletzungen fördernden Intensität, der aus einem Patiententeil und einem mit diesem verbundenen Regelteil besteht, wobei der vom Patiententeil erzeugte Strom mit dem Strom in dem Regelteil korrespondiert,

c) ein erstes Paar von Anschlußkontakten des Patiententeils, die sich in einem Steckkontakt des Gehäuses befinden,

d) ein Kabel mit einem Stecker an seinem einen Ende zur Verbindung mit dem Steckkontakt und einem Elektrodenpaar am anderen Ende zum Anlegen am Patienten, wobei die Elektroden (20, 22) durch Einführen des Steckers (l6) in den Steckkontakt (l4) mit den Anschlußkontakten (32, 36) verbindbar sind,

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e) in das Kabel einbezogene Mittel (*O zum Einstellen der Intensität des Stroms in dan Regelteil nur dann, wenn Stecker und Steckkontakt zusammengefügt sind, wodurch wiederum der Strom im Patiententeil eingestellt wird.

7# Gerät nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine die Spannung in dem Regelteil konstantlhaltende Einrichtung, wobei diesem Regelteil ein zweites Kontaktpaar (32, 34) in dem Steckkontakt (l4) zugeordnet ist und das Schaltmittel ein Widerstand (R₀) ist, der

dt

nach Zusammenfügen von Stecker (l6)und Steckkontakt (l4) zwischen das zweite Ausgangspaar der Kontakte

um
(34, 36) geschaltet ist,I den Strom im Reglerkreis zu ändern.

8. Gerät nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Satz von Kabeln mit unterschiedlichen-individuellen Widerständen (R₀) *

9* Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ausgangskontaktpaare (32, 34. und 3^, 36) einen Kontakt (34) gemeinsam haben.

10. Gerät nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (R₀) in dem Stecker (l6) untergebracht ist.

11. Gerät nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Trockenbatterie zur Versorgung der Schaltung, die einen Sensorteil (24) und einen Alarmteil (26) aufweist, wobei das Sensorteil (24) die Spannung an dem ersten Ausgangskontaktρaar (32, 36) überwacht und die Alarmeinrichtung (26) auslöst, wenn diese Spannung um etwa ein Volt unter die Batteriespannung absinkt.

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