DE3340974C2 - Elektrotherapiegerät - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektrotherapie­ gerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Ergebnisse experimenteller und klinischer Studien bestätigen die Hypothese, daß die Heilwirkungen und die Förderung des Gewebewachstums sowie der Geweberegenera­ tion durch nicht-thermische, sehr niederfrequente sinus­ förmige Magnetfelder auf Ladungstrennungsprozessen im Proto- und Zytoplasma sowie auf Elektronentransferpro­ zessen in der Enzymkette der Sauerstoffatmung beruhen. Voraussetzung für die Stimulation der Sauerstoffatmung der Zelle ist, daß Sauerstoff in ausreichendem Maße zur Verfügung steht. Defizite des Sauerstoffangebots in der Zelle treten auf, wenn die Blutzirkulation im Gewebe, sei es durch Verletzung der Gefäße oder durch patholo­ gische Veränderungen gestört ist oder, wie bei den malignen Entartungen eines Tumors, die Sauerstoff- Permeabilität und -Affinität der Zell-Innenmembran vermindert ist.

Aus EP-A-0 058 564 ist ein Elektrotherapiegerät bekannt, bei dem auf dem Körper eines Patienten ein gepulstes elektrisches Feld und ein gepulstes magnetisches Feld zur Einwirkung gebracht werden. Die Pulse des magnetischen Feldes werden in einer bestimmten Beziehung zu den Pulsen des elektrischen Feldes appliziert. Das Gerät enthält Applikatorelektroden, die direkt an den Körper des Patienten angelegt werden, und mindestens eine Magnetspule zum Erzeugen des magnetischen Feldes. Bei dem elektrischen Feld handelt es sich um ein Hoch­ frequenzfeld mit einer Frequenz von 27,125 MHz. Thermische Wirkungen des hochfrequenten elektrischen Feldes sollen bewußt vermieden werden, die Leistung pro Fläche soll daher auch weniger als 100 mW/cm² betragen. Ein wesentliches Merkmal dieses bekannten Gerätes besteht außerdem darin, daß es mit impulsförmigen Feldern arbeitet.

Einrichtungen zum Behandeln von erkrankten oder atro­ phierten Geweben mit niederfrequenten magnetischen Wechselfeldern oder mit einer Kombination von niederfre­ quenten elektrischen und magnetischen Wechselfeldern sind z. B. auch aus DE-A-21 16 869 und DE-A-23 14 573 bekannt.

Die Mängel der Sauerstoffversorgung bei überlangen Transportwegen zu dem betreffenden Gewebebereich, bei sogenannten bradythrophen Gewebe, die kein eigenes Kapillarsystem haben, sowie bei verminderter Sauerstoff- Membran-Permeabilität können auch physikalisch durch Erhöhung des interkapillaren Sauerstoffpartialdruckes, vor allem aber technisch einfacher durch eine thermisch bewirkte Verstärkung der Sauerstoff-Diffusion reduziert oder vermieden werden. Zum diesbezüglichen Stand der Technik gehören die zahlreichen Diathermie- und Hyper­ thermieverfahren, die die thermische Diffusion und auch die nicht katalysierten biochemischen Reaktionen durch eine Temperaturerhöhung im Gewebe beschleunigen können, die mit Hilfe von Mikrowellen, Kurzwellen oder Infrarot­ strahlung bewirkt werden kann. Die relativ geringe Temperaturbelastbarkeit lebenden Gewebes beschränkt diese Verfahren jedoch auf Temperaturen unter etwa 43,5°C. Die Wirkung der Hochfrequenz-Wärmebehandlung läßt sich auch durch das bekannte Verfahren nicht merklich verbessern, die Hochfrequenz mit einer niederfrequenten oder impulsförmigen Schwingung in der Amplitude zu modulieren.

Der vorliegenden Erfindung liegt ausgehend von dem oben als erstes genannten Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, die Wirksamkeit eines gattungsgemäßen Elektrotherapiegerätes zu verbessern.

Diese Aufgabe wird bei einem Elektrotherapiegerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen eines solchen Therapiegerätes sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß durch kombinierte Einwirkung von Wärme und nicht-thermischen, niederfrequenten elektromagnetischen Feldern eine Heil- und Stimulationswirkung erreicht werden kann, die erheblich über die Summe der Wirkungen der Einzelmaßnahmen hinausgeht. Durch das nicht-thermische niederfrequente elektromagnetische Feld, dessen Frequenz vorzugsweise unter 25 Hz liegt und das vorzugsweise ein Temperaturäquivalent von weniger als 1/100°C hat, kann außerdem die thermische Überla­ stung und Schädigung des wärmebehandelten Gewebes wesentlich reduziert werden.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele des vorliegen­ den Elektrotherapiegerätes unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung eines ersten Ausführungsbeispieles des vorliegenden Elektro­ therapiegerätes;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispieles des vorliegenden Elektro­ therapiegerätes und

Fig. 3 eine graphische Darstellung des zeitlichen Verlaufes von niederfrequenten und hochfrequen­ ten Schwingungen, die mit dem vorliegenden Elektrotherapiegerät zur Einwirkung gebracht werden können.

Das Elektrotherapiegerät gemäß Fig. 1 enthält im wesentlichen einen Generatorteil 10 und einen Appli­ katorteil 12. Der Generatorteil 10 enthält einen Niederfrequenz- oder NF-Generator 14 sowie einen Hochfrequenz- oder HF-Generator 16. In entsprechender Weise enthält der Applikatorteil einen NF-Applikator 18 und einen HF-Applikator 20.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 enthalten sowohl der NF-Applikator 18 als auch der HF-Applikator 20 jeweils eine Solenoidspule 22 bzw. 24, die im wesentlichen koaxial in einem gemeinsamen, hohlzylinder­ förmigen Gehäuse 26 aus einem geeigneten, verlustfreien Kunststoff untergebracht sind. Es ist bekanntlich vorteilhaft, wenn die Feldlinien des niederfrequen­ ten Feldes in Längsrichtung der Haupt-Blutgefäße des zu behandelnden Körperteils verlaufen.

Der NF-Generator arbeitet mit einer vorzugsweise einstellbaren Frequenz, die vorteilhafterweise im Frequenzbereich zwischen etwa 0,02 und 20 Hz liegt. Der NF-Generator ist in Kombination mit der NF-Solenoid­ spule 22 so bemessen, daß die NF-Feldstärke im Inneren des Applikator-Gehäuses 26 vorzugsweise zwischen etwa 1 und 50 mT liegt.

Der HF-Generator 16 kann mit irgendeiner der für medizinische Zwecke vorgesehenen, genormten Frequenzen arbeiten, z. B. mit einer Frequenz von 27,5 MHz. Die Ausgangsleistung des HF-Generators 16 ist in üblicher Weise einstellbar, so daß sie der jeweiligen Situation angepaßt werden kann.

Der HF-Generator 16 enthält vorzugsweise einen Amplitu­ denmodulator, der die Amplitude der HF-Schwingung 28 (Fig. 3) mit einer Modulationsschwingung zu modulie­ ren gestattet, die vorzugsweise mit der vom NF-Genera­ tor 14 gelieferten NF-Schwingung 30 synchronisiert ist. Beispielsweise kann, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, die Amplitude der HF-Schwingung näherungsweise invers zum Betrag der Amplitude der NF-Schwingung so moduliert werden, daß sich Bereiche 28a mit einer im wesentlichen konstanten Amplitude, die zur Erzeugung einer erhöhten Gewebe-Basis-Temperatur bis etwa 40°C bemessen ist, mit relativ kurz dauernden Bereichen 28b abwechseln, die bezüglich der Nulldurchgänge der NF-Schwingung zentriert sind und Amplituden aufweisen, die kurze Überwärmungsphasen mit Gewebe­ temperaturen über 40°C erzeugen. Die Einhüllende der HF-Schwingung kann in den Bereichen 28b beispiels­ weise etwa dreieckig sein, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, und das Verhältnis der Dauer der Bereiche 28a zur Dauer der Bereiche 28b kann beispielsweise 3 : 1 oder auch wesentlich mehr betragen, was bis zu einem gewissen Grade von der Frequenz der NF-Schwin­ gung abhängt.

Die NF-Schwingung kann eine reine Sinusschwingung sein oder einen Verlauf haben, der der systolischen- diastolischen Blutdruckwelle einer elastischen Arterie gleicht. Die NF-Schwingung kann ferner mit dem Puls der zu behandelnden Person synchronisierbar sein.

Die relative Phasenlage der NF-Schwingung und der Modulation der HF-Schwingung ist vorteilhafterweise veränderbar.

Das Verhältnis der Amplitude der HF-Schwingung in den Bereichen 28a zur Maximalamplitude in den Bereichen 28b kann 3 : 1 oder wesentlich mehr betragen und so gewählt werden, daß der durch die Amplituden in den Bereichen 28a erzeugten erhöhten Gewebe-Basis­ temperatur kurzzeitig Wärmepulse oder -Schocks erzeugt werden, die dann jeweils während der nachfolgenden Bereiche 28a durch die Blutzirkulation wieder aufgelöst werden.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von der gemäß Fig. 1 darin, daß der Applikatorteil 12′ zwei einander gegenüberliegende kapazitive Elektro­ den 32a, 32b zur Applikation des HF-Feldes enthalten. Im übrigen kann das Elektrotherapiegerät gemäß Fig. 2 ebenso ausgebildet sein, wie das oben beschriebene Elektrotherapiegerät gemäß Fig. 1.

Anstelle des induktiven oder kapazitiven HF-Applikators gemäß Fig. 1 und 2 können bei Verwendung höherer Frequenzen, z. B. 3000 MHz, Hornstrahler oder andere bekannte Mikrowellen-Applikatoren verwendet werden.

Anstelle der hohlzylinderförmigen, starren Applikator­ teile 12 oder 12′ können auch verformbare Applikatoren oder bügelförmige (U-förmige) Spulenkonfigurationen verwendet werden, wie sie für NF-Applikatoren aus DE-A-21 16 869 und DE-A-23 14 573 bekannt sind.

Die Generatoren sind mit den jeweiligen Applikatoren durch geeignete, flexible Leitungen, z. B. Koaxialkabel, verbunden. Die Nennleistung des HF-Generators kann z. B. 1 kW für Dauerbetrieb und 10 kW für Kurzzeit- oder Impulsbetrieb betragen.

Claims (8)

1. Elektrotherapiegerät mit einem Generatorteil (10), der einen ersten Generator (14) für einen niederfrequenten elektrischen Wechselstrom enthält, mit einem Applikatorteil (12, 12′), der einen mit dem ersten Generator gekoppelten NF- Applikator (18) zum Erzeugen eines nicht-thermischen nieder­ frequenten Wechselfeldes in einem zu behandelnden Gewebe­ bereich enthält, mit einem zweiten Generator (16) zum Erzeugen von hochfrequenten Schwingungen und mit einem zweiten Applikator (20) zur Applikation der Hoch­ frequenz-Schwingung (28) auf den zu behandelnden Gewebe­ bereich, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Generator (16) hinsichtlich Frequenz und Leistung so bemessen ist, daß die durch den zweiten Applikator (20) auf den Gewebebereich zur Einwirkung gebrachten Schwingungen eine Erwärmung des Gewebes bewirken.

2. Elektrotherapiegerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Applikatoren (18, 20) jeweils eine Solenoidspule (22, 24) enthalten, die im wesent­ lichen koaxial zueinander in einem hohlzylinderförmigen Gehäuse (26) angeordnet und für Niederfrequenz bzw. Hochfrequenz bemessen sind.

3. Elektrotherapiegerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste Applikator (18) eine in einem hohlzylinderförmigen Gehäuse angeordnete, für Niederfre­ quenz bemessene Solenoidspule (22) enthält und daß der zweite Applikator (20) zwei einander gegenüberliegende kapazitive Elektroden (32a, 32b) enthält, die am Gehäuse (26) auf gegenüberliegenden Seiten des Gehäuseinneren angeordnet sind.

4. Elektrotherapiegerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Generator (16) ein Hochfrequenz-Generator mit veränderbarer Ausgangs­ leistung ist.

5. Elektrotherapiegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Generator (16) eine Vorrichtung zur Amplitudenmodulation einer von ihm erzeugten Hochfrequenzschwingung (28) mit einer Modulationsschwingung sowie eine Anordnung zur Einstellung einer vorgegebenen Phasenlage zwischen der Modulationsschwingung und dem niederfrequenten elektri­ schen Wechselstrom (30) enthält.

6. Elektrotherapiegerät nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Modulationsschwingung Bereiche (28a) relativ niedriger Amplitude zum Erzeugen einer erhöhten Gewebe-Basistemperatur und mit diesen Bereichen abwech­ selnde Bereiche (28b) mit relativ großer Amplitude zur Erzeugung von kurzen Überwärmungsphasen enthält.

7. Elektrotherapiegerät nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zweiten Bereiche im wesentlichen mit den Nulldurchgängen des niederfrequenten elektrischen Wechselstromes (30) zusammenfallen.

8. Elektrotherapiegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Synchronisieren des ersten Generators (14) und/oder einer Modulation des zweiten Generators (16) mit der Pulswelle eines behandelten Patienten.