DE2314573C2 - Gerät zur Förderung von Heilungsprozessen - Google Patents
Gerät zur Förderung von HeilungsprozessenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät gemäß gegenüberliegenden Seiten zwei Elektroden 14 ange-
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solches Ge- ordnet, die z. B. aus einem dünnen Metallblech bestehen
rät ist aus der CH-PS 5 15 041 bekannt. und mit einer nicht dargestellten Isolierung versehen
Es ist aus der CH-PS 5 15 041, der DE-OS 21 16 869 sind, die einen galvanischen Kontakt zwischen den Elek-
und derMünchner Medizinischen Wochenschrift 1972 65 troden 14 und dem zu behandelnden Bein 12 oder einem
Nr. 42, S. 1 814—1 819 bekannt, daß die Heilung fraktu- anderen Körperteil verhindert. Die Spule 10 und die
rierter Knochen durch einen niederfrequenten, den ver- Elektroden 14 sind über jeweils zwei nur schematisch
letzten Knochenbereich galvanisch durchfließenden angedeutete Drähte 16 mit einem elektrischen Funk-
3 4
tionsgenerator 18 verbunden, der einen Strom für die Das Gerät gemäß F i g. 1 eignet sich besonders zur
Speisung der Spule 10 und eine Spannung zur Speisung Förderung der Heilung geschlossener Knochenbrüche,
der Elektroden 14 liefert bei denen die Osteosynthese nicht operativ, sondern
Die flächigen Elektroden 14 sind gegen den zu behan- durch eine äußerliche Gipsführuiig bewirkt wird. Bei
delnden Körperteil elektrisch isoliert oder im Abstand 5 solchen Brüchen kann die Heildauer und damit die Ge-
von diesem so angeordnet, daß durch d ^n zu behandeln- fahr atrophischer Störungen, insbesondere bei alten
den Körperteil kein galvanischer Leitungsstrom son- Menschen, wesentlich herabgesetzt werden,
dem nur der Verschiebungs- und Polarisationsstrom F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung mit
fließt, der durch das elektrische Feld zwischen den kun- einer Magnetspulenanordnung 10', die eine Anzahl von
densatorplaiienartigen flächigen Elektroden erzeugt 10 Flachspulen 10a bis 10/ enthält, die als flachgedrückte
wird. Zylinderspulen angesehen werden können und an ihren
Der an die Spule 10 gelieferte Strom kann ein symme- parallel zur Windungsachse verlaufenden Längsrändern
trischer oder unsymmetrischer Wechselstrom oder ein gelenkig miteinander verbunden sind, so daß sie z. B.
Gleichstrom mit überlagerter Wechselstromkomponen- außen an den Rumpf oder Kopf angelegt werden könte
oder ein pulsierender Strom sein. Die Frequenz des 15 nen und in dem betreffenden Körperteil dann ein axiales
Wechselstroms oder der Wechselstromkomponente des Magnetfeld erzeugen. Die Flachspulen 10a bis 10/ sind
vom Funktionsgenerator 18 erzeugten Spulenstroms ist elektrisch in Reihe geschaltet und mit einem Funktionsvorzugsweise
verstellbar und liegt im Bereich zwischen generator 18 verbunden, wie anhand von F i g. 1 erläuz.
B. 1 und 100 Hz, vorzugsweise zwischen etwa 5 und tert worden ist
30 Hz. Die Schwingungsform des Wechselstroms bzw. 20 Die eine, in eine bestimmte Richtung weisende Seite
Wechselstromanteils ist vorzugsweise relativ oberwel- jeder Flachspule 10a bis 10/ trägt eine entsprechende
lenarm (z. B. weniger als 20% oder 10% Oberwellen). plattenartige Elektrode 14a bis 14£ deren Oberfläche
Die Vorder- und Rückflanken der Wechselstromhalb- mit einer nicht dargestellten Isolierung überzogen ist
wellen sollen nicht abrupt sondern allmählich sein, ein Die an den Flachspulen 10a und 10c angeordneten
Rechteckwellenstrom ist also im Gegensatz zu einem 25 Elektroden sind mit der einen zum Funktionsgenerator
sinusförmigen oder dreieckwellenförmigen Strom uner- 18 führenden Leitung verbunden, während die andere
wünscht zum Funktionsgenerator 18 an die Elektroden der
Der Funktionsgenerator enthält vorzugsweise Mittel Flachspulen 1Od bis 10/angeschlossen ist. Die bei dieser
zum Erzeugen von Stromverläufen, die physiologischen Ausführungsform auftretende elektrische und magne-
Schwankungsvorgängen im menschlichen Körper naph- 30 tische Feldverteilung ist in F i g. 2 dargestellt,
gebildet sind, z. B. dem Verlauf der Brustkorbbewegung Das Gerät gemäß F i g. 3 ist ähnlich aufgebaut, wie
beim Atmen, dem Druckverlauf in der Lunge oder dem das gemäß F i g. 1 und für wirkungsgleiche Bauteile sind
Verlauf der Pulswellenform, insbesondere der Systole die gleichen Bezugszeichen verwendet Worden. Bei
eines gesunden, normalen Menschens. F i g. 3 ist der gebrochene Knochen 20 nicht genagelt,
Analoges gilt für die Spannung, die der Funktionsge- 35 sondern, da es sich um einen geschlossenen Bruch han-
nerator 18 an die Elektroden 14 liefert delt, auf eine nicht dargestellte Weise, z. B. durch einen
Die Amplituden des Wechselstroms und der Wechsel- Gipsverband^ fixiert. Über das Glied mit dem gebrochespannung
sind vorzugsweise einstellbar und sie haben nen Knochen 20 ist wieder eine Magnetspule 10 geschovorzugsweise
solche Werte, daß der Energieeinheit des ben, an deren Innenseite zwei in ihrer Form dem verden
behandelten Körperteil durchflutenden Magnetfei- 40 letzten Glied angepaßte, elektrisch gegen dieses isolierdes
und der Energieeinheit des den behandelten Kör- te Elektroden 14 zum Erzeugen eines transversalen
perteil gleichzeitig durchflutenden elektrischen Feldes elektrischen Feldes E angeordnet sind. Die Spule 10 und
wenigstens annähernd gleich sind. Die magnetische die Elektroden 14 werden durch einen Funktionsgene-Feldstärke
im Gewebe kann z. B. zwischen 2 und rator 18' mit einem niederfrequenten Strom bzw. einer
20 · 10~3Tesla liegen,während die elektrische Feldstär- 45 niederfrequenten Spannung gespeist. Hier wird jedoch
ke etwa 0,1 V/cm bis etwa 1 V/cm betragen kann. der Funktionsgenerator 18' durch einen Pulsaufnehmer
Der Funktionsgenerator 18 kann Stellglieder zur 30 synchronisiert oder gesteuert, d, h. daß in letzterem
gleichzeitigen und unabhängigen Veränderung der Am- Falle der Verlauf des Wechselstromes bzw. der Wech-
plituden der Wechselspannung und des Wechselstromes selspannung dem der Pulsdruckwelle entspricht. Der
enthalten. 50 Funktionsgenerator 18' kann alternativ auch durch ein
Vorzugsweise enthält der Funktionsgenerator 18 fer- EKG synchronisiert oder hinsichtlich des Kurvenver-
ner eine Vorrichtung, die die Phasenlage zwischen laufes gesteuert werden.
Wechselstrom und Wechselspannung einzustellen ge- Das vorliegende Gerät eignet sich besonders gut zur
stattet. Vorzugsweise haben Wechselstrom und Wech- Förderung von Heilungsprozessen in und unter der ge-
selspannung bzw. die Wechselstrom- und Wechselspan- 55 schlossenen Haut, also z. B. bei geschlossenen Brüchen
nungskomponenten des der Spule 10 zugeführten Stro- und auch bei pathologischen Prozessen im Gewebe,
mes und der an die Elektroden 14 angelegten Spannung Vermutlich hat die Polarisationskraft des elektrischen
eine Phasenverschiebung von etwa 90°. Feldes einen maßgeblichen Einfluß auf die Wiederher-
Die Spule 10 und die ihr zugeordneten Elektroden 14 stellung der gestörten Struktur des Gewebes während
sind so ausgestattet, daß die in F i g. 1 schematisch dar- 60 die Verteilung von Blutgefäßen innerhalb der Struktur
gestellten magnetischen Feldlinien im wesentlichen par- direkt durch das magnetische Feld beeinflußt wird,
allel zur Hauptrichtung der Blutbahnen im behandelten Durch das Zusammenwirken von elektrischem und ma-
Körperteil bzw. in Längsrichtung einer behandelten Ex- gnetischem Feld werden also die wesentlichen Voraus-
tremität verlaufen. Die elektrischen Felder sollen im Setzungen für den Heilungsprozeß geschaffen.
Gegensatz dazu etwa senkrecht zu den Magnetfeldern 65 Eine weitere Beeinflussungsmöglichkeit der biologi-
verlaufen und damit etwa senkrecht zur physiologischen sehen Prozesse im Gewebe ergibt sich dadurch, daß
Orientierung, beispielsweise dem Faserverlauf im Kno- man dem elektrischen Wechselfeld eine Gleichkompo-
chen. nente überlagert, die ggf. so groß sein kann, daß eine
Polaritätsumkehr des Feldes nicht mehr eintritt sondern ein pulsierendes Feld vorgegebener Polarität einwirkt
In diesem Falle kann der Funktionsgenerator 18 bzw. 18' Schaltungsanordnungen enthalten, die der den Elektroden
14 zugeführten Wechselspannung eine Gleichspannung vorzugsweise einstellbarer Amplitude und
Polarität zu überlagern gestattet
Die bevorzugte Phasenbeziehung zwischen elektrischem und magnetischem Feld kann außer durch ein
ggf. verstellbares Verzögerungsglied im Funktionsgenerator auch durch ein Differenzierglied erzeugt werden,
das aus dem die Spule 10 speisenden Wechselstrom eine Wechselspannung ableitet,deren Verlauf dem zeitlichen
Differential des Wechselstromes entspricht Die Verwcndung eines Differenzicrgliedes zur Erzeugung der is
gewünschten Phasenverschiebung zwischen magnetischem und elektrischem Feld eignet sich besonders bei
Verwendung von nicht sinusförmigen Strom- bzw. Spannungsverläufen, z. B. wenn der Verlauf der Felder
dem einer biologischen Größe, z. B. der Pulsdruckwelle oder Systole angepaßt werden soll.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
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Claims (7)
1. Gerät zur Förderung von Heilungsprozessen, Der oben erwähnten CH-PS 5 15 041 ist zu entnehmit
einer an eine Quelle für einen niederfrequenten 5 men, den den verletzten Knochenbereichen dureh-Wechselstrom
anschließbaren Spulenanordnung, die fließenden niederfrequenten Wechselstrom mit Hilfe
einen länglichen Hohlraum zur Aufnahme eines zu zweier metallischer Osteosynthese- oder Knochenplatbehandelnden
Körperteiles begrenzt und eine sol- ten zu erzeugen, die auf entgegengesetzten Seiten des
ehe Windungsverteilung hat, daß sie ein im wesentli- f rakturierten Knochens angebracht und mit Anschlüschen
in Längsrichtung des Hohlraumes verlaufendes io sen einer implantierten Aufnehmerspule verbunden
niederfrequentes Magnetfeld zu erzeugen gestattet, sind. Der niederfrequente Wechselstrom wird in der
und mit mindestens einem Paar von flächigen Elek- Aufnehmerspule durch eine äußere Induktionsspule introden,
die einander gegenüberliegend im Hohlraum duziert, die den den verletzten Knochen enthaltenden
angeordnet und an eine Quelle für eine niederfre- Körperteil umgibt und an einen geeigneten Wechselquente
Wechselspannung anschließbar sind, da- 15 stromgenerator angeschlossen ist
durch gekennzeichnet, daß die flächigen Es ist auch aus der <jben bereits erwähnten DE-OS
Elektroden (14) an gegenüberliegenden Seiten der 21 16 869 bekannt, daß der alleinige Einfluß eines geeig-
Spulenanordnung (10) angeordnet und von dem zu net gerichteten niederfrequenten magnetischen Wech-
behandelnden Körperteil (12) isoliert sind. selfeldes einen fördernden Einfluß auf Heilungsprozesse
2. Gerät nach Anspruch 1 mit mehreren, gelenkig 20 hat und zu einer verstärkten Vascularisation führt
miteinander verbundenen den Hohlraum umschlie- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zußenden Flachspulen, dadurch gekennzeichnet, daß gründe, das aus der obengenannten CH-PS 5 15 041 bemindestens zwei dieser Flachspulen (14a—14$ mit je kannte Gerät so zu verbessern, daß eine noch stärkere einer flächigen Elektrode (10a, lOf) versehen sind. Förderung von Heilungsprozessen möglich ist
miteinander verbundenen den Hohlraum umschlie- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zußenden Flachspulen, dadurch gekennzeichnet, daß gründe, das aus der obengenannten CH-PS 5 15 041 bemindestens zwei dieser Flachspulen (14a—14$ mit je kannte Gerät so zu verbessern, daß eine noch stärkere einer flächigen Elektrode (10a, lOf) versehen sind. Förderung von Heilungsprozessen möglich ist
3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- 25 Diese Aufgabe wird durch ein Gerät der eingangs
net, daß die Quelle für den Spulenstrom und die genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen
Quelle für die Elektrodenspannung aus einem Gene- des Patentanspruchs 1 gelöst
rator (18) besteht, der einen Wechselstrom und eine Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen
Wechselspannung mit im wesentlichen sinusförmi- dieses Gerätes sind Gegenstand von Unteransprüchen,
gern Verlauf und einer gegenseitigen Phasenver- 30 Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis,
Schiebung von näherungsweise 90° liefert daß die Regeneration defekter Knochen- und Weichge-
4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- webe durch die gleichzeitige Applikation langsamvernet,
daß die Quelle (18) für den Spulenstrom ein änderlicher elektrischer und magnetischer Felder, vor-Differenzierglied
enthält, das eine dem zeitlichen zugsweise etwa gleichen Energieinhaltes, erheblich geDifferential
des Spulenstroms entsprechende Span- 35 fördert werden kann.
nung für die Elektroden (14) liefert Es ist zwar aus der DE-AS 11 18 902 bekannt, auf
5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- menschliches Körpergewebe gleichzeitig elektrische
net, daß die Quelle für den niederfrequenten Wech- und magnetische Felder, deren relative Phasenlage einselstrom
und die niederfrequente Wechselspannung stellbar ist, einwirken zu lassen, wobei die Felder aufeinaus
einem Generator (18) besteht, der Mittel zum 40 ander senkrecht stehen. Bei diesem Gerät werden je-Erzeugen
eines Stromverlaufes, der einem physiolo- doch hochfrequente Schwingungen (»Kurzwellen«) vergischen
Schwankungsvorgang im menschlichen wendet Mit hochfrequenten Feldern können die durch
Körper nachgebildet ist, enthält die Erfindung angestrebten Effekte aber nicht erzielt
6. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprü- werden. Außerdem sind die Spulen nach Art von HeImche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle (18) für 45 holtz-Spulen so angeordnet, daß sie ein das zu behandie
Elektrodenspannung eine Schaltungsanordnung delnde Körperteil quer durchflutendes Magnetfeld erenthält,
die der niederfrequenten Wechselspannung zeugen.
eine Gleichspannung einstellbarer Größe und PoIa- Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfin-
rität zu überlagern gestattet. dung anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt
7. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- 50 Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Gerätes
net, daß die Quelle für den niederfrequenten Wech- gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
selstrom und die Quelle für die niederfrequente das sich insbesondere zur Behandlung von Extremitäten
Wechselspannung aus einem Generator (18) besteht, eignet;
der einen Strom und eine Spannung mit dem Verlauf F i g. 2 eine weitere Ausführungsform; und
der Pulswellenform eines gesunden Menschen lie- 55 F i g. 3 eine dritte Ausführungsform.
fert Die in F i g. 1 dargestellte Ausführungsform enthält
eine im wesentlichen zylindrische, nicht näher dargestellte Spule 10, die über eine zu behandelnde Extremi-
tät, z. B. ein gestrichelt angedeutetes Bein 12 geschoben
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