DE2825858A1 - Geraet fuer neurostimulierungs-elektroanalgesie - Google Patents
Geraet fuer neurostimulierungs-elektroanalgesieInfo
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Description
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SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHUBEL-hOHF cBBlN-iHi-UJ FINCK
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Gerät für Neurostirnulierungs-Slsktroanalgesie
mit transkutanen Flachelektroden.
Die bisherigen Neurostimulatoren benutzen am Ausgang aus dem Gerät einen Impulstransformator, durch den der durch die
Elektroden in das Gebiet der Analgesie geführte Stromimpuls erzeugt wird. Bei der Applikation werden Flachelektroden und
Spitzenelektroden, durch die der Strom in das Gebiet der
Analgesie zugeleitet wird, benutzt. Zur Erzielung einer geeigneten
Kontaktfläche und dadurch auch der Konzentration des Stroms zwischen der Elektrode und dem Gebiet der Analgesie
v/erden zwischen der Elektrode und dem Gewebe, an das die Elektrode angeschlossen wird, verschiedene Pasten und Gele
benutzt. Die Geräte dieser Art sind umfangreich, kompliziert und verhältnismäßig kostspielig, das Erzeugen eines geeigneten
Impulses ist schwierig und die Applikation der Pasten und Gele bei einer längeren Kur ruft eine Reizung der Epidermis
hervor und die Kontaktstoffe werden schwierig von der Epidermis beseitigt. Die Konzentration des Impulsstroms
in das Gebiet der Analgesie ist nicht perfekt.
Die angeführten Nachteile beseitigt ein Gerät nach der Erfindung. Das Wesen des Geräts für die Neurostimulierungs-Elektroanalgesie
beruht darin, daß die Stromquelle durch einen Spannungsumformer mit einem Übersetzungs-Spannungstransformat
or, durch einen Gleichrichter und durch einen Spannungsstabilisator gebildet ist. Der Neurostimulator,
der an die Ausgangspannung der Quelle angeschlossen ist, ist durch einen unstabilen Multivibrator, durch einen monostabilen
Kreis mit der Möglichkeit der Regelung der Impuls-
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breite, durch eine Quelle eines konstanten Ausgangsstroms
und durch einen Ausgangskreis mit Ausgangsklemmen für den Anschluß von Applikationselektroden gebildet.
Der unstabile Multivibrator nach der Erfindung besteht vorteilhaft
aus einem veränderlichen Widerstand, mit dem in Reihe ein Schutzwiderstand und ein Kondensator geschaltet
sind, wobei zwischen den Widerstand und den Kondensator eine Elektrode einer Zweirichtungs-Thyristordiode angeschlossen
ist, dessen zweite Elektrode in Reihe an einen Widerstand angeschlossen ist, dessen zweites Ende an das
zweite Ende des Kondensators angeschlossen ist und gleichzeitig der Widerstand parallel an den Eingang des monostabilen
Kreises angeschlossen ist.
Der Ausgangskreis im Gerät für die transkutane und perkutane Neurostimulierungs-Elektroanalgesie nach der Erfindung
in einer vorteilhaften Ausführung besteht aus dem unstabilen Multivibrator und aus einem monostabilen Kreis, an die
ein Ausgangsschalter angeschlossen ist, der durch einen Transistor gebildet ist, in dessen Kollektor in Reihe Ausgangsklemmen
für den Anschluß der Applikationselektroden
und eine Quelle des konstanten Stroms eingereiht sind, die durch einen Transistor gebildet ist, in dessen Emitter in
Reihe ein Widerstand geschaltet ist. Für die Steuerung der Amplitude der Ausgangsimpulse ist im Emitter des Transistors
ein Potentiometer in Reihe mit der Kompensationsdiode und dem Schutzwiderstand geschaltet. Der Schleifkontakt
des Potentiometers ist an die Basis des Transistors angeschlossen.
Mit Vorteil ist es möglich, für das Messen des Spitzenstroms in den Kreis zwischen.den Trans.istoren ein Amperemeter mit
einer Drehspule 2U schalten, wobei die Ausgangsklemmen parallel an den Transistor angeschlossen sind, der einen Ausgangsschalter
bildet.
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Bei Applikationsgeräten für die Neurostimulierungs-Elektroanalgesie
ist es weiter vorteilhaft, wenn an eine Ausgangsklemme
des Geräts eine selbständige Applikationselektrode und an eine zweite Ausgangsklemme parallel mindestens zwei
Applikationselektroden angeschlossen sind.
Applikations- Flachelektroden, die mit den Geräten nach der Erfindung benutzt werden, sind mit einem porösen Überzug
versehen, der durch einen Viskoseschwamm gebildet ist, der mit Vorteil mit einer leitenden Kontaktlösung, z.B. Natriumchlorid,
getränkt ist.
Das Gerät und die Schaltung nach der Erfindung ist einfacher,
hat kleinere Abmessungen, hat die Möglichkeit eines einfachen Messens von Impulsen ohne teure Geräte, es erlaubt eine
bessere Konzentration des Stroms im Bereich der Anästhesie durch eine geeignete Verteilung der Elektroden und durch
eine gute Leitfähigkeit der Applikations-Flachelektroden.
Die Erfindung und ihre Auswirkungen werden näher an ,der Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe von Zeichnungen erläutert, von denen
Fig. 1 die Grundanordnung des Geräts nach der Erfindung darstellt,
Fig. 2 die Anordnung des unstabilen Multivibrators veranschaulicht,
Fig. 3 die Anordnung des Ausgangskreises darstellt,
Fig. 4 dasselbe Gerät mit einem Spitzenamperemeter wiedergibt,
Fig. 5 das Gerät mit mindestens zwei Applikationselektroden
an einer Ausgangsklemme des Neurostimulators darstellt und
Fig. 6 die Applikations-Flachelektrode veranschaulicht.
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Die Speisaquelle (Stromquelle) 1 besteht aus einem Spannungsumformer
3> aus einem Übersetzungs-Spannungstransformator
4, aus einem.Gleichrichter 5 und aus einem Spannungsstabilisator 6. Der Neurostlmulator 2 ist durch einen unstabilen
Multivibrator 7 mit der Möglichkeit der Steuerung der Wiederholungsfrequenz, durch einen monostabilen Kreis
mit der Möglichkeit der Steuerung der Breite des Impuls'es, durch eine Quelle des konstanten Ausgangsstroms 9 mit der
Möglichkeit der Steuerung der Amplitude des Impulses und durch einen Ausgangskreis 10, an dessen Ausgangsklemmen 11
die Applikationselektroden angeschlossen v/erden, gebildet.
Der unstabile Multivibrator nach Fig. 2 besteht aus einem veränderlichen Widerstand 12, der zum Einstellen der geforderten
Größe der Frequenz dient. In Reihe mit dem Widerstand 12 ist ein Schutzwiderstand 13 und ein Kondensator
geschaltet. Zwischen den Widerstand 13 und den Kondensator 14 ist eine Elektrode der Zweirichtungs-Thyristor-Diode 15
geschaltet. Die zweite Elektrode der Diode 15 ist in Reihe an den Widerstand 16 angeschlossen, dessen zweites Ende an
das zweite Ende des Kondensators 14 angeschlossen ist. Der Widerstand 16 ist gleichzeitig parallel an den Ausgang des
monostabilen Kreises 24 angeschlossen.
Die Frequenz der Steuerimpulse ist durch die' Zeitkonstante
der Schaltung gegeben, die durch einen Widerstand und eine Kapazität gegeben ist und die durch die Änderung der Werte
dieser Elemente geändert werden kann. Im Beispiel auf Fig. dient der Widerstand 12 zum Einstellen der Frequenz. Im
Augenblick, wo die Spannung am Kondensator 14 die Größe der Sperrspannung der Diode 15 erreicht, läßt die Diode den
Strom durch, der durch den Widerstand 16 fließt. Er bildet einen Spannungsabfall, durch den der Kondensator 14 entladen
wird. Sobald die Spannung am Kondensator 14 unterhalb der Sperrspannung an der Diode 15 sinkt, wirkt diese und der
Vorgang wiederholt sich periodisch. Die so entstandenen
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2R25858
— ο —
Spannungsinpulse am Widerstand 16 steuert der monostabile Kreis 17.
Eine beispielsweise Schaltung des Ausgangskreises nach der
Erfindung ist auf Fig. 3 und 4 dargestellt. Der Ausgangskreis des Geräts nach der Erfindung, der auf Fig. 3 dargestellt
ist, besteht aus einem unstabilen i-kxltivibrator 7,
der den monostabilen Kreis 8 steuert, der durch einen Ausgangs
schalter, der durch den Transistor 1 gebildet ist, betätigt. In dessen Kollektor sind in Reihe die Ausgangsklemmen
24 und die Quelle des konstanten Stroms, der durch den
Transistor 17 hervorgerufen wird, geschaltet, in dessen Emitter in Reihe der Widerstand 13 geschaltet ist. Die Größe
der Ausgangsimpulse wird durch das Potentiometer 22 eingestellt,
dessen Schleifkontakt an die Basis des Transistors 17 angeschlossen ist. In Reihe mit dem Potentiometer 22 ist
ein Schutzwiderstand 23 und eine Kompensationsdiode 25 geschaltet,
die die Änderungen der Temperatur der Basis des Transistors 17 kompensiert.
Wenn der Spitzenstrom am Ausgangskreis gemessen werden soll, ist es möglich, die als Beispiel auf Fig. 4 dargestellte
Schaltung zu benutzen, wo in denselben Ausgangskreis, wie auf Fig. 3, zwischen die Transistoren 17 und 19 in Reihe
ein Amperemeter 20 mit einer Drehspule geschaltet ist und die Ausgangsklemmen 11 parallel an den Transistor 19 angeschlossen
sind. Die Diode 21 im Kreis· der Ausgangsklemmen dient zur Erzeugung des Ausgangsimpulses.
Bei einer Polarität der Speisespannung, die auf Fig. 3 und 4 dargestellt ist,, besitzt der Transistor 17 den Typ PNP
und der Transistor 19 den Typ NPN.
Die Applikationselektroden 26, 27, 28, 29, 30 auf Fig. 5
sind an die Ausgangsklemmen 24a, 24b des Neurostimulierungsgeräts 2 so angeschlossen, daß an die Klemme 24 b eine selb-
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ständige Elektrode 27 angeschlossen ist;, die im Bereich der
AnaIge3ie angebracht wird, wobei an die zweite Ausgangsklomme
24a die Elektroden 26, 28, 29, 30 parallel angeschlossen sind, die im Bereich oder um den Bereich der Analgesie
angebracht werden.
Das Gerät mit mindestens zwei Applikationselektroden 28, auf einer Ausgangsklemme 24a des Neurostimulators ermöglicht
die Verteilung des Stromfelds durch Steigerung der Leitfähigkeit im Bereich der Analgesie zu beeinflussen. Bei diesem
Gerät v/erden bei einer selbständigen Applikationselektrode 27 im Bereich der Analgesie die Ströme addiert, die durch
die Applikationselektroden 26, 23, 29, 30 bzw. durch weitere parallel geschaltete Applikationselektroden auf der Klemme
24a fließen. Durch die Umstellung der parallel geschalteten Applikationselektroden 26, 28, 29 >
30 um das Gebiet der Analgesie ist es möglich, die Verteilung des Stromfelds im Bereich der Analgesie zu ändern.
Eine vorteilhafte Ausfuhrung der Äpplikations-Flachelektrode
für die rieurostimulierung ist auf Fig. 6 dargestellt. Sie
besteht aus einer Tragunterlage 34, auf der eine Elektrodenplatte 32 aus Metall befestigt ist mit einem Zuführungsleiter
33 und einem porösen Überzug 31, der in diesem Fall durch die Schicht eines Viskoseschwamms gebildet ist. Vor
der Applikation wird der poröse Überzug 31, d.h. die Schicht
des Viskoseschwamms, mit einer leitenden Kontaktlösung getränkt, die einen kleinen gewünschten Übergangswiderstand
zwischen der Elektrodenplatte 32 aus Metall und dem Gewebe bildet. In der konkreten Ausführung ist die Tragplatte 34
aus Gummi gefertigt, die Elektrodenplatte 32 ist aus weichem Nickel hergestellt. Der poröse Überzug 31, der durch den
Viskoseschwamm gebildet ist, ist durch eine Lösung des isotonischen
Chloridnatriums getränkt.
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Sine v/eitere vorteilhafte wässerige Kontaktlösung kann z.3.
eine einprozentige Lösung des Chloridnatriuns im l/asser bilden.
eine einprozentige Lösung des Chloridnatriuns im l/asser bilden.
Das Gerät für die Neurosfcinulierungsanalgesie und seine
Schaltung zusammen mit den Elektroden nach der Erfindung
findet eine v/eitere Anwendung in der inberzerebralen Elektro therapie, in der Tieurostiiaulierung, in der Elektroanästhesie und in der physikalischen Therapie.
Schaltung zusammen mit den Elektroden nach der Erfindung
findet eine v/eitere Anwendung in der inberzerebralen Elektro therapie, in der Tieurostiiaulierung, in der Elektroanästhesie und in der physikalischen Therapie.
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Claims (7)
1.} Gerät für Neurostimulierungs-Elektroanalgesie mit einer
Stromquelle und einem Neurostimulator, dadurch g e kennze lehnet , daß die Stromquelle (1) des Geräts
durch einen Spannungsumformer (3) mit einem Übersetzungs-Spannungstransformator
(4), durch einen Gleichrichter (5) und durch einen Spannungsstabilisator (6) gebildet ist,
wobei an die Ausgänge der Stromquelle (1) ein Neurostimulator (2) angeschlossen ist, der durch einen unstabilen Multivibrator
(7), durch einen monostabilen Kreis (8) mit der Möglichkeit der Regelung der Impulsbreite, durch eine Quelle
(9) des konstanten AusgangsStroms mit der Möglichkeit der
Regelung der Amplitude der Impulse und des Ausgangskreises
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-z-
(10) mit den Ausgangsklemmen (11) für den Anschluß der Elektroden
(26 bis 30) gebildet ist.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennz
ei c h η e t , daß der unstabile Multivibrator (7) aus einem veränderlichen Widerstand (12) besteht, mit dem in
Reihe ein Schutzwiderstand (13) und ein Kondensator (14) geschaltet sind, wobei zwischen den Widerstand (13) und den
Kondensator (14) eine Elektrode einer Zweirichtungs-Thyristordiode
(15) angeschlossen ist, während seine zweite Elektrode in Reihe an einen Widerstand (16) angeschlossen ist,
dessen zweites Ende an das zweite Ende des Kondensators (14) angeschlossen ist und gleichzeitig der Widerstand (16) parallel
an den Eingang des monostabilen Kreises (24) angeschlossen ist.
3. Gerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet
, daß der Ausgangskreis (10), der aus dem unstabilen Multivibrator (7) und aus dem monostabilen
Kreis (8) besteht, an einen Ausgangsschalter angeschlossen
ist, der durch einen Transistor (19) gebildet ist, in dessen Kollektor in Reihe die Ausgangsklemmen (11) für den
Anschluß der Applikationselektroden und eine Quelle des konstanten Stroms eingereiht sind, die durch einen Transistor
(17) gebildet ist, in dessen Emitter in Reihe ein Widerstand
(18) geschaltet ist, wobei bei der Steuerung der Amplitude der Ausgangsimpulse in Reihe mit einer Kompensationsdiode
(25) und mit einem Schutzwiderstand (23) ein Po-
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tentiometer (22) geschaltet ist, dessen Schleifkontakt an
die Basis des Transistors (17) angeschlossen ist.
4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennze
ichnet , daß zwischen den Transistor (17) und den Transistor (19) ein Amperemeter (20) mit einer Drehspule angeschlossen
ist, wobei die Ausgangsklemmen (11) parallel an den Transistor (19) mit einer in Reihe angeordneten Diode
(21) angeschlossen sind.
5. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennze
ichnet , daß eine Ausgangsklemme (24b) des Geräts eine selbständige Applikationselektrode (27) und an
eine zweite Ausgangsklemme (24b) mindestens zwei Applikationselektroden
(26, 28) angeschlossen sind.
6. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Applikationselektrode (26, 27, 28, 29, 30) durch eine Tragunterlage (34) gebildet
ist, auf der eine Elektrodenplatte (32) befestigt ist, die mit einem porösen Überzug (31) versehen ist..
7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Überzug (31) durch einen
Viskoseschwamm gebildet ist.
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