DE3147014C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromedizinisches Gerät zur Reizstrombehandlung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Gerät ist aus der DE-OS 17 64 672 bekannt. Bei diesem bekannten elektromedizinischen Gerät sind mindestens zwei voneinander unabhängige, auf die zu behandelnde Person einwirken­ de Stromkreise vorgesehen, deren Behandlungsströme der Person über in einem Viereck auf­ gelegte Elektroden zugeführt werden, wobei einander gegenüberliegende Elektroden an den gleichen Strom­ kreis angeschlossen sind. Dabei unterscheiden sich die Frequenzen der Behandlungsströme zur Erzeugung einer reiz­ wirksamen Interferenz, genauer gesagt einer Schwebung, am Behandlungsort um einen niederfrequen­ ten Betrag. In jedem Stromkreis ist ein steuerbares Regelglied angeordnet, wobei dieses zur Erzeugung einer optimalen Interferenz am Behandlungsort durch eine Kopplungseinrichtung so miteinander verbunden sind, daß bei einer Stromstärkenänderung in dem einen Stromkreis eine gegenläufige Stromstärkenänderung in dem anderen Stromkreis stattfindet. Durch diese gegenläufige Amplitudenveränderung der mittelfrequen­ ten Ströme soll es gelingen, die Reizorte zu verlagern und am Behandlungsort eine rhythmisch sich ändernde Reizwirkung zu erzeugen.

Es lassen sich hierdurch Orte maximaler Reizung jedoch lediglich längs der Viereck-Rand­ kanten verschieben.

Bei einem aus der DE-OS 28 43 922 bekannten elektrotherapeutischen Gerät zur Reizstrom­ behandlung ist es ferner bekannt, bei ebenfalls im Viereck angeordneten Elektroden in Orthogonalfeldkonfigura­ tion in mindestens einem der Stromkreise eine Amplitu­ denmodulation vorzunehmen, wobei einem Amplitudenmodulationskreis eine mit Bezug auf die Interferenz-Frequenz sowohl synchrone als auch asynchrone Modulationsspannung zur Durch­ führung der Amplitudenmodulation zuge­ führt wird. Auf diese Weise soll unter Einbeziehung eines Phasendrehglieds für die Einstellung verschie­ dener Phasenlagen der synchronen Modulationsspannung der gewünschte Reizpunkt an beliebige Stellen des Interferenzfeldes verschoben werden können.

Schließlich ist es bei einem elektromedizinischen Gerät zur Reizstrom­ behandlung aus der DE-OS 24 55 531 bekannt, einer zu behandelnden Person über drei aufgelegte Elek­ troden mittelfrequente Behandlungsströme zuzuführen, wobei eine Modulation der Ströme mit einem sinus- oder quasisinus­ förmigen Wechselstrom sehr geringer Frequenz, etwa in der Größenordnung von ¹/₅ bis ¹/₁₀ Hz erfolgt. Bei dieser Behandlung wird ein schmerzloses, rhythmisches Zusammenziehen von Muskeln mit der Modulationsfre­ quenz erzeugt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Gerät so weiterzuentwickeln, daß mit ihm eine Behandlung beliebiger, vom Elektroden­ viereck umschlossener Punkte möglich ist.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die kennzeichnen­ den Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der erzielte Vorteil besteht darin, daß sich ohne die Notwendigkeit einer Lageveränderung der Elektroden durch eine Änderung der Zuordnung der Elektroden zu den Stromkreisen zwischen der bekannten Konfiguration gekreuzter Elektrodenpaare zur Erzielung von ortho­ gonalen Strömungsfeldern und mindestens einer weite­ ren, parallelen Elektrodenkonfiguration zur Erzielung paralleler Strömungsfelder eine Vielzahl von Wirkungen erzielen lassen, wodurch sich sowohl die Orte und die Richtungen maximaler Reizwirkungen durch Amplitudenveränderungen der beiden mittelfrequenten Behandlungs- bzw. Reizströme in erheblich erweiterte Bereiche, insbesondere in das Zentrum des Elektrodenvierecks verlagern lassen und gleich­ zeitig die Amplitudenveränderungen so durchgeführt werden, daß stets ein konstanter Schwebungshub einge­ halten werden kann. Auf diese Weise und unter Beibe­ haltung des konstanten Schwebungshubs lassen sich Orte und Richtungen maximaler Reizwirkungen in geziel­ ter Weise statisch und dynamisch verlagern.

Dabei ist vorteilhaft, daß bei dynamischer Anwendung die Umschalteinrichtung durch die elektronische Steuerschaltung so beeinflußt ist, daß sich der Ablauf des Umschaltens zyklisch wiederholt, und damit entsprechend einem zyklischen Steuerungsablauf unter­ schiedliche Orte und Richtungen maximaler Reizwirkung innerhalb des durch die Elektrodenanordnung bestimm­ ten Bereichs, auch wiederholt, durchfahren werden können.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich­ nung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen die

Fig. 1a, 2a, 3a jeweils für eine orthogonale Elektrodenanordnung (Fig. 1a) und für zwei parallele Elektrodenanordnungen die Verlage­ rung der Orte maximalen, konstanten Schwe­ bungshubs bei vorgegebener Intensitätssteue­ rung der zugeführten mittelfrequenten Behandlungsströme, jeweils in Verbindung mit Diagrammen entspre­ chend den Fig. 1b, 2b und 3b, die die gegen­ seitige Abhängigkeit der Amplituden der zuge­ führten Ströme zeigen; die Diagrammdarstellung der

Fig. 4 ein mögliches Beispiel für die Steuerung der Amplituden H und K der zugeführten mittelfrequenten Behandlungs­ ströme bei zyklischer Veränderung und gege­ benenfalls Umschaltung zwischen orthogonalem und parallelem Strömungsfeld; die

Fig. 5a, 5b und 5c die vorzunehmenden Umschal­ tungen der Verstärkerausgänge auf die Elektro­ den, um zwischen dem einen orthogonalen und den zwei möglichen parallelen Strömungsfel­ dern umzuschalten, die

Fig. 6 eine mögliche Ausführungsform der für die Umschaltungen benötigten Schalter;

Fig. 7 zeigt eine mögliche Ausführungsform der Schaltung des elektromedizinischen Geräts zur Reiz­ strombehandlung als Blockschaltbild.

In den Fig. 1a, 2a und 3a sind jeweils Elektrodenanordnungen dargestellt, die jeweils zwei zueinander gehörende, also an einen Stromkreis angeschlossene Elektroden umfassen. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Elek­ troden vorzugsweise in einem regelmäßigen Viereck, auch zum besseren Verständnis und zur einfacheren Berechnung angeordnet, obwohl es sich versteht, daß auch weniger regelmäßige Konfigurationen abhängig vom Patienten in Frage kommen; hierauf wird weiter unten noch eingegangen. Die Elektroden sind in den Fig. 1a, 2a und 3a mit A, A′, B, B′ bezeichnet, wobei die Fig. 1a die orthogonale Elektrodenanordnung darstellt, bei der die Elektroden A und A′ sowie B und B′ jeweils zu einem Strom­ kreis gehören und wobei jeder dieser Stromkreise von je einem mittelfrequenten Behandlungsstrom H (für die Elektroden A, A′) bzw. K (für die Elektroden B, B′) beaufschlagt ist, mit einer vorge­ gebenen Differenzfrequenz der mittelfrequenten Ströme derart, daß sich ein niederfrequent veränderter Anteil des resultie­ renden Strömungsfeldes aufgrund einer Schwebung als reiz­ wirksame Größe ergibt.

Bei dem in Fig. 1a gezeigten Fall der orthogonalen Strömungsfeldausbildung lassen sich die Orte maximaler Reizwirkung lediglich längs solcher Kurven verschieben, die in etwa den Verbindungsgeraden von zwei Elektroden entsprechen, die nicht zu einem Stromkreis gehören. Bei einer gezielt statischen oder dynamischen Verlagerung der Orte und Rich­ tungen maximaler Reizwirkung läßt sich der Schwebungshub Δ zur geringstmöglichen Belastung der zu behandelnden Person nur dann konstant halten, wenn die gegen­ seitige Abhängigkeit der Amplituden H und K dem in Fig. 1b angegebenen Kurvenverlauf I folgt, wobei dieser Kurvenver­ lauf zur Vereinfachung beispielsweise auch durch die in Fig. 1b gestrichelt eingezeichnete Gerade I′ angenähert wer­ den kann. Die Dia­ gramme der Fig. 1b, 2b und 3b zeigen jeweils den Verlauf des Intensitätsverhältnisses M = ^H / _K im Koordinatenkreuz der normierten Amplituden ^H / _{H b} über ^K / _{K b} der mittelfrequen­ ten, über die Elektroden zuzuführenden Ströme. Die jeweils zur Vereinfachung gewählte Gerade I′, II′ bzw. III′ des Verlaufs des Intensitätsquotienten entspricht der Näherungsbildung, daß die Summe der Amplituden H und K konstant ist (ent­ sprechend der gleichen relativen, gegenläufigen und gleich­ zeitig erfolgenden Änderung mit dem Faktor -1).

An den Elektroden in den Fig. 1a, 2a und 3a sind zusätz­ lich zu den in Großbuchstaben angegebenen Elektrodenbe­ zeichnungen auch die Stromkreisanschlüsse, also die Ver­ stärkerausgänge angegeben und mit Kleinbuchstaben a, a′; b, b′ bezeichnet. Entsprechend der Darstellung von Fig. 7 bilden dabei die Anschlüsse a mit a′ sowie b mit b′ je­ weils zu einem Stromkreis gehörende Verstärkerausgänge. Stellt man lediglich auf eine orthogonale Strömungsfeldanordnung ab, dann zeigt sich, daß die örtliche Änderung des Schwebungshubs gering ist, sowie darüber hinaus, daß sich die Richtungen maximaler Wirkung nur in be­ schränktem Maß verdrehen lassen.

Es ist nun auch möglich, die maximale Reizwir­ kung im Zentrum des "Elektrodenvierecks" hervorzurufen, und zwar mit einer parallelen Elektrodenanordnung, wie sie in zwei möglichen Ausführungsformen die Fig. 2a und 3a zeigen. Bei der ersten Ausführungsform nach Fig. 2a sind hier die Elektroden A′ und B′ einerseits sowie A und B andererseits - ohne deren ört­ liche Lageveränderung - jeweils einem Ausgangsstrom­ kreis für die mittelfrequenten Ströme zugeordnet, so daß die zu einem Stromkreis gehörenden Elektroden auf einer Kante des Elektrodenvierecks liegen und die entspre­ chenden Strömungsfelder im Zentrum parallel verlaufen. Auch bei den Darstellungen der Fig. 2a und 3a sind, wie bei Fig. 1a die direkten Feldlinien zwischen den Elektroden als durchgezogene Pfeile mit den Amplitu­ denbezeichnungen K und H dargestellt, während die Orte maximalen, konstanten Schwebungshubs, also die Orte der stärksten Reizwirkung, gestrichelt darge­ stellt sind. Man erkennt, daß für die parallelen Elek­ trodenanordnungen nach den Fig. 2a und 3a je nach den gewählten Intensitätsverhältnissen nach den Steuer­ kurven 2 b und 3 b stärkste Reizwirkungen realisiert werden können, die zunächst längs im Vergleich zur Orthogonalanordnung erheblich stärker eingebuchteter Randkantenbezirke R und dann längs mittlerer, das Zentrum durchsetzender Verbindungsgeraden T in beiden Fällen der Fig. 2a und 3a sowohl die Orte als auch Rich­ tungen der maximalen Reizwirkungen in gegenüber der Orthogonalfeldanordnung erheblich erweiterte Bereiche verlagern lassen, die insbesondere auch das Zentrum des Elektrodenvierecks erfassen.

Dabei verläuft die gegenseitige Abhängigkeit der Ampli­ tuden H und K für die Parallelfeldanordnungen nach den Fig. 2a und 3a komplizierter, wie die Kurven II und III in den Diagrammdar­ stellungen der Fig. 2b und 3b zeigen; aber auch hier erscheint es gerechtfertigt, zur Vereinfachung den Verlauf des Intensitätsquotienten M in Form der je­ weils gestrichelten Geraden II′ bzw. III′ anzunähern.

Die Darstellungen der Fig. 5a, 5b und 5c zeigen Möglichkeiten der Umschaltung, um aus der Orthogonalfeld­ konfiguration entsprechend Fig. 1a die Parallelfeldkonfi­ guration entsprechend den Fig. 2a und 3a zu gewinnen.

Wie Fig. 5a zeigt, sind im orthogonalen Fall der Fig. 1a die Verstärkerausgänge a, a′ mit den Elektroden A, A′ bzw. b, b′ mit B, B′ verbunden. Um vom Orthogonalfeld auf die Parallelfeldkonfiguration der Fig. 2a zu gelangen, ist eine Vertauschung der Verstärkeranschlüsse a′ und b gegenüber dem Orthogonalfeld nach Fig. 1a erforderlich, wie dies in Fig. 5b gezeigt ist. Eine mittlere Feldlinie des Stromkreises K verläuft dann nach Fig. 2a von der Elek­ trode A′ zur Elektrode B′ und eine mittlere Feldlinie des Stromkreises H von der Elektrode A zur Elektrode B.

Die Parallelfeldkonfiguration nach Fig. 3a gewinnt man dann dadurch, daß man gegenüber dem Orthogonalfeld die Verstärkerausgänge a und b miteinander vertauscht, wie dies in Fig. 5c gezeigt ist; die mittlere Feldlinie des Stromkreises K erstreckt sich dann von der Elektrode B zur Elektrode A′, während die mittlere Feldlinie des Strom­ kreises H von der Elektrode A zur Elektrode B′ verläuft.

Ein mögliches Ausführungsbeispiel zur Durchführung dieser verschiedenen Umschaltungen zwischen den Parallel­ konfigurationen der Fig. 2a und Fig. 3a unter Einschluß auch der Orthogonalanordnung der Fig. 1a zeigt die Darstel­ lung der Fig. 6; man erkennt, daß es für die Realisierung sämtlicher Umschaltmöglichkeiten lediglich zweier Umschal­ ter S 2, S 3 bedarf, wobei in Fig. 6 die Realisierung der Orthogonalkonfiguration dargestellt ist; ausgehend (orthogonal, parallel) werden die Amplituden entweder langsam heruntergeregelt oder abgeschaltet.

In Fig. 7 ist eine mögliche Ausführungsform des elektromedizinischen Geräts zur Reizstrombehandlung mit mittelfrequenten Strömen in Form eines Blockschalt­ bilds dargestellt; es sind zwei Mittelfrequenzgeneratoren 1 und 2 vorgesehen, deren Frequenz einstellbar sein kann und die auf so weit unterschiedlichen Frequenzen schwin­ gen, daß die Differenzfrequenz beispielsweise im reizstromtherapeutischen Empfindlichkeitsmaximum liegt. So kann beispielsweise der Mittelfrequenzgenerator 1 eine Frequenz von 4 kHz und der Mittelfrequenzgenerator 2 eine Frequenz von 4,1 kHz aufweisen, wobei ein Regler 3 vorgesehen ist, der durch Einwirken auf entsprechende Stelleingänge 1 a, 2 a der beiden Generatoren 1 und 2 die auf diese Weise einstellbare Schwebungsfrequenz konstant hält.

Damit die Amplituden der Reizströme entsprechend den Kennlinien geändert werden können, sind den Generatoren 1 und 2 jeweils Stellglieder 4 und 5 zur Intensitätssteue­ rung der Ausgangsspannung oder des Ausgangsstroms nachgeschaltet, wobei die Intensitätssteue­ rung von einer elektronischen Steuerschaltung 6 übernommen wird, die das analoge oder digitale Nachfahren der Kenn­ linien bewirkt und die gleichzeitig auch über eine Ver­ bindungsleitung 6 a zu einer Umschalteinrichtung 14 die Umschaltung zwischen den einzelnen Elektrodenanordnungen veranlaßt. Die Umschalteinrichtung 14 kann gemäß dem Beispiel der Fig. 6 ausgebildet sein, wobei über die Verbindungsleitung 6 a Relais betätigt werden können, die die Umschalter S 2, S 3 ent­ sprechend schalten.

Zur galvanischen Entkopplung der Stromkreise ist mindestens eine optoelektrische Übertragungseinrich­ tung 7 vorgesehen, wodurch sich eine galvanische Trennung der Ausgänge sicher erzielen läßt. Der Übertragungsein­ richtung 7 ist dann ein Verstärker 8 nachgeschaltet, des­ sen Ausgang, vorzugsweise über einen Strommesser 10 mit Anzeige 12 auf die Umschalteinrichtung 14 geschaltet ist. Auch der Verstärker 9 im Zuge des zweiten Mittelfrequenz­ generators 2 kann vorzugsweise über einen Strommesser 11 mit Anzeige 13 auf die Umschalteinrichtung 14 arbeiten, wo­ bei die Strommesser 10, 11 das Meßergebnis über Verbindungslei­ tungen 15, 16 entweder der elektronischen Steuerschaltung direkt oder über die optoelektrische Übertragungseinrichtung 7 zurückmelden, so daß dafür gesorgt ist, daß eine Veränderungsbeziehung der Ströme oder Spannungen gemäß vorgebbaren Kennlinien eingehalten werden kann, auch bei sich etwa in bezug auf die Auflage der Elektroden oder eine Änderung der Widerstände im Behandlungsbereich ändernden Bedingungen. Zwischen die Verstärkerausgänge und die Elektroden kön­ nen nach Bedarf Transformatoren, insbesondere zur galva­ nischen Einkopplung und zur Erhöhung der Sicherheit der Patienten geschaltet werden. Dann kann die optoelektrische Übertragungseinrichtung entfallen.

Claims (2)

1. Elektromedizinisches Gerät zur Reizstrombehandlung, mit im Viereck auf die Haut einer zu behandelnden Person aufzulegenden Elektroden, die zur Bildung von Stromkreisen jeweils paarweise einander zugeordnet sind, wobei so gebildeten Elektrodenpaaren mittel­ frequente Behandlungsströme mit einer derart unter­ schiedlichen Frequenz zugeführt sind, daß sich durch die Überlagerung der elektrischen Felder zwischen den Elektroden jeweils eines Elektrodenpaares reizer­ haltende Schwebungen bilden, und mit einer elektroni­ schen Steuerschaltung, durch die ein in jedem Strom­ kreis vorgesehenes Stellglied zum Einstellen der Amplitude des jeweiligen Behandlungsstromes so angesteuert ist, daß sich die Behandlungsströme gegenläufig ändern, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umschalt­ einrichtung (14) vorgesehen ist, die bei unverän­ derter Aufrechterhaltung der Elektrodenposition unter dem Einfluß der elektronischen Steuerschaltung (6) die Zuordnung der Elektroden (A, A′, B, B′) zu Elektrodenpaaren zwischen einer Anordnung sich kreuzender Elektrodenpaare (A, A′; B, B′) und einer Anordnung, bei der die jeweils zu einem Stromkreis gehörenden Elektroden zwei benachbarte Eckpunkte des Elektrodenvierecks (A′, B′; A, B oder A′, B; B′, A) einnehmen, nach einem vorgebbaren Ablauf ändert.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalteinrichtung (14) durch die elektronische Steuerschaltung (6) so beeinflußt ist, daß sich der Ablauf des Umschaltens zyklisch wiederholt.