DE3405630C1 - Gerät zur Schmerzbehandlung durch elektrische Stimulation - Google Patents

Description

• Mit einem solchen Gerät werden dem Patienten auf jeden Fall alle für seine Behandlung individuell in Betracht kommenden Stimulationsimpulsfrequenzen angeboten, wobei verschiedene schmerzlindernde Mechanismen des Körpers angesprochen werden können. Die- ser teilweise auch bei bekannten Geräten zu findende Vorteil wird aber durch den weiteren Vorteil einer besseren therapeutischen Wirkung ergänzt, was nach bisherigen Kenntnissen auf die zeitlich variabel in den Frequenzgang gelegten Stimulationspausen zurückzuführen sein wird. In dieser Betriebsweise wird auch der Grund dafür zu sehen sein, daß das Gerät nach der Erfindung nicht zu einer Gewöhnung des Patienten in Verbindung mit einer Reduzierung seiner Wirkung führt, weil eben keine ständig und monoton bei jeder Betriebsperiode wiederkehrenden Impulsfrequenz zur Anwendung kommen.
• Im übrigen soll bei jedem aus mehreren Betriebsperioden bestehenden Betriebszyklus jede Impulsfrequenz im vorgegebenen Betriebsfrequenzbereich zumindest einmal auftreten, damit auf jeden Fall u. a. die Stimulationsfrequenz zur Wirkung kommt, die für den betreffenden Behandlungsfall besonders vorteilhaft ist.
• Schaltungstechnisch kann das Gerät so ausgebildet werden, daß die die Stimulationsimpulsfrequenz bestimmende Arbeitsfrequenz eines Taktgenerators mit Hilfe eines Oszillators periodisch zwischen dem minimalen und maximalen Frequenzwert verschoben wird und daß der Taktgenerator von einem Steuerimpulsgenerator in einem festgelegten Rhythmus ein- und ausgeschaltet wird, und zwar bei fortlaufender Frequenzverschiebung, so daß die Frequenzintervalle, bei denen Stimulationsimpulse erzeugt werden, möglichst bei jeder Betriebsperiode eines vollständigen Betriebszyklus an verschiedenen Stellen des Frequenzganges liegen.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 ein Frequenz-Zeit-Diagramm und F i g. 2 ein Blockschaltbild der Geräteschaltung.
• Das Diagramm nach F i g. 1 zeigt schematisch die frequenz- und zeitabhängige Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Gerätes. Die Ordinate gibt die Frequenz f der Stimulationsimpulse in Hertz an, während die Abszisse die Zeitachse ist und die Zeit t in Sekunden angibt. Der Betriebsfrequenzbereich soll bei diesem Gerät etwa zwischen 15 bis 150 Hz liegen. Der Darstellung entsprechend liegt im konkreten Fall der Minimalwert der Frequenz bei 18 Hz und der Maximalwert bei 137 Hz. Die Dauer einer Betriebsperiode A beträgt 14 s. Ein kom pletter Betriebszyklus umfaßt beim betrachteten Beispiel drei Betriebsperioden A und ist somit insgesamt 42 slang.
• Die Zeiten t 1, bei denen Stimulationsimpulse bei ansteigender oder abfallender Frequenz f erzeugt werden, betragen 0,5 s. Gleichlang sind die Zeiten t 2, bei denen keine Stimulationsimpulse abgegeben werden.
• Man erkennt, daß im Zeitintervall von t= 0 s bis t=0,5 s die Frequenz von 137 Hz auf 100 Hz abfällt. Im Zeitraum von t=0,5 s bis t= 1 s werden keine Stimulationsimpulse erzeugt, wobei aber der Frequenzgang nicht unterbrochen wird, so daß sich die Frequenzlücke fl ergibt und bei t= 1 s wieder Stimulationsimpulse mit der anfänglichen Frequenz von f= 80 Hz erzeugt werden, deren Frequenz dann bei t= 1,5 s auf 65 Hz abgefallen ist. Der weitere frequenz- und zeitabhängige Ablauf des Gerätebetriebs bei den jeweiligen Betriebsperioden bis zum Ende eines vollständigen Betriebszyklus ergibt sich von selbst aus dem Diagramm.
• Die quer verlaufenden Linien I bis IV liegen auf Werten für f = const. und machen deutlich, wie häufig die Frequenzen von 80, 65, 53 und 46 Hz während eines vollständigen Betriebszyklus auftreten, wobei sich die Häufigkeit aus der Anzahl der Schnittpunkte dieser Linien mit den Strecken a ergibt, welche in der F i g. 1 das zeit- und frequenzabhängige Auftreten von Stimulationsimpulsen darstellen. Dementsprechend wird beispielsweise die Frequenz f= 80 Hz dreimal und Frequenz f= 65 Hz viermal eines Betriebszyklus auftreten.
• Zusammenfassend läßt sich also feststellen, daß die Erzeugung der Stimulationsimpulse während jeder Betriebsperiode A mehrfach unterbrochen wird, wobei die bei zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Betriebsperioden auftretenden Lücken im Frequenzgang jeweils unterschiedliche Frequenzintervalle fl ... fx umfassen.
• Im übrigen soll die Bedingung erfüllt sein, daß bei jedem aus mehreren Betriebsperioden A bestehendensZyklus jeder Impulsfrequenzwert im vorgegebenen Betriebsfrequenzbereich zumindest einmal auftritt.
• Die Schaltung des Gerätes zeigt die F i g. 2 vereinfacht als Blockschaltbild. Sie besteht aus dem als Taktgenerator Tarbeitenden astabilen Multivibrator, dessen Arbeitsfrequenz f vom Oszillator 0 periodisch zwischen dem minimalen und maximalen Wert verschoben wird.
• Bezogen auf das Diagramm nach F i g. 1 werden diese Werte bei 18 Hz bzw. 137 Hz liegen, während die Arbeitsperiode des Oszillators 14 s beträgt.
• Der Taktgenerator Twird von einem Steuergenerator s in einem festgelegten Rhythmus und bei fortlaufender Frequenzverschiebung impulsweise geschaltet, und zwar eingeschaltet während der Zeiten t 1 und ausgeschaltet während der Zeiten t 2. Wenn sich dabei die in F i g. 1 gezeigten Zeitverhältnisse ergeben sollen, muß der Steuergenerator S mit einer Frequenz von 1 Hz arbeiten, wobei der den Taktgenerator Teinschaltende Impuls 0,5 s lang ist.
• Die vom Taktgenerator abgegebenen Impulse gelangen zu einer Energiestufe E, die gemäß der vorgegebenen Frequenz der ankommenden Impulse deren Breite steuert, um so den Energieinhalt der Impulse zu regeln.
• Diese Regelung erfolgt über einen von Hand zu betätigenden und nicht dargestellten Regler, mit dem die Im pulsbreite beispielsweise bis auf 350 Rs eingestellt werden kann.
• Die so erzeugten Impulse gelangen weiter zu einer Leistungsstufe L, in der die endgültige Form der Stimulationsimpulse erstellt wird und die außerdem die Aufgabe einer Funktionsanzeige übernehmen kann.
• Schließlich werden die Impulse über eine Kabelverbindung K in üblicher Weise zu Elektroden geleitet, die an den Körper des Patienten anzulegen sind, um die Stimulationsimpulse transkutan zur Wirkung zu bringen.
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Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Gerät zur Schmerzbehandlung durch transkutane elektrische Neurostimulation, bestehend aus einem impulsgenerator und Regelkreisen zur Erzeugung der Stimulationsimpulse, die über externe Elektroden an die zu behandelnden Körperbereiche des Patienten gelangen, wobei die Energie der Stimulationsimpulse einstellbar und die Frequenz der Generatorimpulse jeweils während zeitlich festgelegter Betriebsperioden und in einem vorgegebenen Betriebsfrequenzbereich automatisch zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert periodisch verändert wird, dadurch gek en nz e i c h n e t, daß die Erzeugung der Stimulationsimpulse während jeder Betriebsperiode (A) mehrfach unterbrochen wird und daß die bei zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Betriebsperioden (A) auftretenden Lücken im Frequenzgang jeweils unterschiedliche Frequenzintervalle ..... . fx) erfassen.
2. 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem aus mehreren Betriebsperioden (A) bestehenden Betriebszyklus jeder Impulsfrequenzwert im vorgegebenen Betriebsfrequenzbereich zumindest einmal auftritt.
3. 3. Gerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Stimulationsimpulsfrequenz bestimmende Arbeitsfrequenz eines Taktgenerators (T) mit Hilfe eines Oszillators (0) periodisch zwischen den erwähnten Minimal- und Maximalwerten verschoben wird und daß der Taktgenerator von einem Steuerimpulsgenerator (S) in einem festgelegten Rhythmus und bei fortlaufender Frequenzverschiebung ein- und ausgeschaltet wird.
4. 4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerimpulsgenerator (S) mit einer Frequenz von 1 Hz arbeitet.
5. 5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erwähnte Betriebsfrequenzbereich zwischen etwa 15 bis 150 Hz liegt.
6. 6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer einer Betriebsperiode (A) in der Größenordnung von 13 bis 15 5 liegt.

   Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Schmerzbehandfung durch transkutane elektrische Neurostimulation, bestehend aus einem Impulsgenerator und Regelkreisen zur Erzeugung der Stimulationsimpulse, die über externe Elektroden an die zu behandelnden Körperbereiche des Patienten gelangen, wobei die Energie der Stimulationsimpulse einstellbar und die Frequenz der Generatorimpulse jeweils während zeitlich festgelegter Beaniebsperioden und in einem vorgegebenen Betriebsfreqpenzbereich automatisch zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert periodisch verändert wird.

   Bei der Neurostimulation werden dem vom Schmerz Bsefallenen Körperbereich des Patienten elektrische Impulse transkutan über angelegte Elektroden zugeführt, urn durch elektrische Reizung von Nerven den Schmerz zu blockieren oder zumindest das Schmerzempfinden zu reduzieren. Ein wesentliches Problem bei dieser Schmerzbehandlung ergibt sich dadurch, daß man im allgemeinen nicht genau wissen kann, bei welcher Energie und Frequenz der Stimulationsimpulse die besten Behandlungsergebnisse erreicht werden können, da jeder Behandlungsfall insofern individuell verschiedene Anforderungen stellt.

   Es gibt Stimulationsgeräte, die mit einer fest eingestellten Impulsfrequenz arbeiten und bei denen periodisch von Pausen unterbrochene Stimulationsimpulszüge erzeugt werden. Andere bekannte Geräte schalten abwechselnd und automatisch von einer Betriebsfrequenz auf eine andere um. Die Praxis hat gezeigt, daß der therapeutische Erfolg bei Anwendung solcher Geräte zweifelhaft ist, weil die Gefahr besteht, daß sich der Patient schnell an die jeweils ausgewählten Stimulationsfrequenzen gewöhnt, da die dann eigentlich nur noch verbleibende Möglichkeit, nämlich die Impulsenergie zu variieren, nicht zur Vermeidung des Gewöhnungseffektes führen wird.

   Dieser Nachteil läßt sich auch nicht mit Geräten ausschließen, bei denen die Frequenz der Stimulationsimpulse in einem festgelegten Betriebsfrequenzbereich kontinuierlich und periodisch zwischen dem Minimal-und Maximalwert dieses Bereiches variiert wird (EP-OS 0010364). Man hat bei Geräten dieser Art zwar den Vorteil, daß im vorgegebenen Betriebsfrequenzbereich mit Sicherheit die Frequenz oder das Frequenzintervall liegen und zur Anwendung kommen wird, die bzw. das für den betreffenden Behandlungsfall optimal sein wird.

   Trotzdem ist aber zu beobachten, daß sich der Patient auch an diese Art der Stimulation häufig noch schneller gewöhnt und der therapeutische Effekt weniger gut ist als bei Anwendung der anderen vorher erwähnten Geräte.

   Schließlich ist auch schon ein Stimulationsgerät vorgeschlagen worden (EP-OS 0 111 229), das mit drei verschiedenen und aufeinanderfolgenden Betriebsperioden arbeitet, die zusammen einen Betriebszyklus bilden.

   Während der ersten Betriebsperiode werden die Nervenzellen mit einer Reihe von bipolaren Rechteckimpulsen stimuliert, deren Frequenz und Dauer vorgewählt sind. Während der zweiten Betriebsperiode werden die Dauer und Frequenz der Stimulationsimpulse nach dem Zufallsprinzip variiert. Schließlich werden während der letzten Betriebsperiode keine Stimulationsimpulse erzeugt. Es kann allerdings die Dauer dieser Periode variiert werden. Es wird zu erwarten sein, daß auch bei einem solchen Gerät der sogenannte Gewöhnungseffekt nicht ausgeschlossen werden kann, da die drei Betriebsperioden mit ihren typischen Merkmalen ständig wiederkehren.

   Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Stimulationsgerätes, das im Vergleich zu herkömmlichen Geräten eine wesentlich bessere therapeutische Wirkung hat und bei dem der sogenannte Gewöhnungseffekt selbst bei längerer Anwendung zumindest weitgehend ausgeschlossen ist.

   Ausgehend von dem eingangs erwähnten Gerät wird diese Aufgabe nach der Erfindung so gelöst, daß die Erzeugung der Stimulationsimpulse während jeder Betriebsperiode mehrfach unterbrochen wird und daß die bei zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Betriebsperioden auftretenden Lücken im Frequenzgang jeweils unterschiedliche Frequenzintervalle erfassen.