DE3916994A1 - Verfahren und vorrichtung zur verbesserung des venoesen blutrueckflusses im beinvenensystem - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit der Verbesserung des venösen Blutrückflusses im Beinvenensystem.

Es ist bereits seit langem bekannt, daß die Strömungsver­ langsamung einer der Gründe für das Entstehen der tiefen Beinvenenthrombosen ist. Insbesondere nach immobilisierten Stressoren (Narkose, Hüftgelenkoperationen, Gipsverbände) usw. tritt die natürliche Muskelpumpe nicht in Funktion und überläßt allein dem Herzen die Rückführung des venösen Blutflusses.

Frühere Untersuchungen von Duran und Mitarbeitern haben gezeigt, daß elektrische Reizung der Beinmuskulatur nicht nur zu einer Erhöhung des Blutrückflusses über die Vena femoralis, sondern gleichzeitig auch zu einer Verminderung der Thromboserate bei solchermaßen gefährdeten Patienten führt. Indessen hat sich eine solche Methode, durch elektri­ sche Reizung der Beinmuskulatur eine Verbesserung des venösen Blutflusses zu erreichen, bisher nicht durchsetzen können. Der Grund dafür mag darin gesehen werden, daß bei den besonders gefährdeten Patienten häufig kein intaktes Klappensystem in den Venen mehr vorliegt, so daß bei der einfachen Stimulation der Wadenmuskulatur oder auch der Oberschenkelmuskulatur der Effekt sehr begrenzt ist, weil bei einer Muskel- Kontraktion das Blut in gleicher Weise retrograd wie auch antegrad fließen kann.

Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung des venösen Blut­ rückflusses im Beinvenensystem zu schaffen, mit dem sowohl bei intaktem Klappensystem der Venen als auch bei defektem Klappensystem eine wesentliche Verbesserung des Blut­ rückstromes erzielt wird.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, daß bei intaktem Venensystem eine wesentliche Verbesserung des Blutrückstromes dadurch erreicht werden kann, daß in kurzen Zeitabständen hintereinander zunächst der untere Teil der Wade, dann der obere Teil der Wade und unmittelbar anschlies­ send der Oberschenkel zur Kontraktion gebracht wird. Auf diese Art und Weise wird das sich zwischen den Klappen befindliche Blut herzwärts verschoben und damit der venöse Blutfluß wesentlich verbessert. Durch Anlegen mehrerer Elektrodenpaare in verschiedenen Höhen des Beines läßt sich eine solche sequenzielle, zeitlich gestaffelte, von distal nach proximal ablaufende Kontraktion erreichen.

Desweiteren kann bei Patienten mit insuffizientem Klappen­ system in den Venen darüber hinaus die distale Muskelkon­ traktion so lange aufrechterhalten werden, bis die Kontrak­ tionswelle über das gesamte Bein abgelaufen ist. Ein Rückfluß des venösen Blutes in die Peripherie wird somit auch bei derartig gefährdeten Patienten sicher vermieden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Verbesserung des venösen Blutrückflusses im Beinvenensystem durch Elektrostimulation der Beinmuskulatur, das nicht als therapeutisches Ver­ fahren, sondern als vorbeugende Maßnahme Anwendung finden kann, ist daher dadurch gekennzeichnet, daß über die Länge des Beines verteilt Elektrodenpaare angeordnet werden, die von dem untersten Elektrodenpaar aufsteigend in kurzen Abständen nacheinander mit elektrischen Anregungs­ impulsen beschickt werden, wodurch die Beinmuskulatur, beginnend von der unteren Wadenmuskulatur über die obere Wadenmuskulatur zur Oberschenkelmuskulatur hin, zur Kontraktion gebracht wird.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens, die insbesondere bei Personen mit ge­ schädigtem Klappensystem in den Venen Anwendung finden kann, besteht darin, daß die Länge der nacheinander auf die Elektrodenpaare einwirkenden Anregungsimpulse so lange beibehalten werden, bis auch das oberste Elektrodenpaar angeregt ist. Demzufolge bleibt daher die distale Muskel­ kontraktion so lange bestehen, bis die Kontraktionswelle über die gesamte Länge des Beines gewandert ist und die Oberschenkelmuskulatur erreicht hat. Durch eine solche Verfahrensmaßnahme wird daher auch bei defektem Klappen­ system erreicht, daß das venöse Blut nicht in die Periphe­ rie zurückfließt und statt dessen zum Herzen gepumpt wird.

Detaillierte Untersuchungen mit Dopplersonographie ergaben, daß mit der erfindungsgemäßen Verfahrensmaßnahme der venöse Rückstrom in der Vena femoralis ganz wesentlich verbessert wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verbesserung des venö­ sen Blutrückflusses im Beinvenensystem durch Elektrostimu­ lation der Beinmuskulatur mit auf dem Bein angebrachten Elektroden und einem Generator für elektrische Anregungs­ impulse ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß über die Länge des Beines zwei oder mehr Elektrodenpaare mit einander gegenüberliegenden Elektroden oder nebeneinander liegenden Elektroden auf der Beinober­ fläche angeordnet sind, die unabhängig voneinander mittels elektrischer Anregungsimpulse beschickbar sind.

Besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn über die Länge des Beines verteilt drei bis fünf Elektrodenpaare mit einander gegenüberliegenden Elektroden auf der Beinober­ fläche angeordnet sind.

Die Anbringung der Elektroden auf der Beinoberfläche kann an sich in üblicher bekannter Weise, beispielsweise durch Aufkleben, vorgenommen werden. Im Hinblick auf die größere Zahl von erforderlichen Elektroden hat es sich indessen als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn die Elektrodenpaare auf der Innenseite einer das Bein umschließenden Manschette oder Gamasche angeordnet sind, die einfach um das Bein ge­ stülpt wird, und beispielsweise durch Anziehen zweier Halte­ riemen oder aber durch Kleb- oder Klettverschluß am Bein befestigbar ist und so den Kontakt der jeweiligen Elektroden­ paare mit der Beinoberfläche gewährleistet.

Das Anbringen der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird weiter­ hin wesentlich erleichtert dadurch, daß die zu den Elektro­ den führenden Leitungen zu einem Kabelbaum zusammengefaßt sind und über einen Mehrfachstecker mit dem Generator ver­ bunden sind. Mit einer solchen Ausführungsform wird der sonst sehr leicht auftretende Kabelsalat sicher vermieden und vor allen Dingen auch Anschlußfehler eliminiert, die den Erfolg des erfindungsgemäßen Verfahrens in Frage stellen können.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Generator so geschaltet, daß die Elektroden­ paare in aufsteigender Folge entsprechend ihrer Anordnung am Bein nacheinander mit etwa gleich langen Anregungsimpul­ sen beschickt werden.

Die Länge der jeweiligen Anregungsimpulse ist variierbar und kann beispielsweise zwischen 0,02 und 10 Sekunden betragen. In gleicher Weise kann auch die Pausendauer variieren und ebenfalls zwischen 10 Millisekunden und 10 Sekunden betragen.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung ist der Generator so geschaltet, daß die Elektrodenpaare in aufsteigender Folge jeweils nachein­ der mit Anregungsimpulsen beschickt werden, deren Längen so bemessen sind, daß sie zumindest bis zur Anregung des letzten am Oberschenkel angeordneten Elektrodenpaares reichen.

Eine solche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrich­ tungen ist besonders für solche Personen geeignet, deren Venenklappensystem nicht mehr intakt ist.

Die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Generator vor­ gesehene Möglichkeit der individuellen Variierbarkeit von Impulslänge und der Länge des dazwischen liegenden Pausen­ intervalls ermöglicht dabei eine weitgehende Anpassung und Optimierung der erzielten Venenpumpwirkung, wobei weiterhin auch durch Variation der vom Generator erzeugten Anregungs­ impulsstärken in Abhängigkeit von der lokalen Anordnung des Elektrodenpaares ebenfalls zur Optimierung der Venen­ pumpwirkung beigetragen wird.

Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele wird nachfolgend die erfindungsgemäße Vorrichtung im einzelnen näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 ein menschliches Bein mit daran über die Länge verteilt angeordneten Elektrodenpaaren,;

Fig. 2 eine mit auf der Innenseite angebrachten Elektroden versehene Manschette, die das Bein umschließt und mittels eines Klettverschlusses zusammenge­ halten wird.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten menschlichen Bein sind insgesamt über die Länge verteilt vier Elektrodenpaare ange­ ordnet, wobei die Elektroden eines jeden Paares etwa einander gegenüberliegend vorgesehen sind und sich dabei 8 bis 10 cm über den Beinumfang erstrecken. Das erste Elektrodenpaar mit den Elektroden 1 und 2 befindet sich im unteren Wadenbereich. Das zweite Elektrodenpaar mit den Elektroden 3 und 4 befindet sich im mittleren Wadenbereich und das dritte Elektrodenpaar mit den Elektroden 5 und 6 im oberen Wadenbereich. Im Bereich des Oberschenkels ist das vierte Elektrodenpaar mit den Elektroden 7 und 8 vor­ gesehen.

Die Breite der Elektroden beträgt vorzugsweise etwa 5 cm.

Bei den Elektroden handelt es sich um die üblicherweise verwendeten Materialien, die bei der Ausführungsform nach Fig. 1 durch Aufkleben befestigt werden.

Im Hinblick auf die Zahl der erforderlichen Elektroden erweist sich die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform als besonders vorteilhaft, bei der die Elektroden auf der Innen­ seite einer das Bein umschließenden Manschette angeordnet sind. Um den erforderlichen Anpreßdruck bei allen Elektroden zu erreichen, ist zweckmäßig zwischen Manschette 9 und der jeweiligen Elektrode eine entsprechende Schaumstoffunter­ lage vorgesehen, so daß beim Schließen der Manschette mit Hilfe des vorgesehenen Klettenverschlusses 10 alle Elektroden genügend fest auf die Haut des Beines aufgepreßt werden.

Bei dieser in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform sind weiter­ hin auch die Zuleitungen zu den Elektroden fest verlegt und enden in einem entsprechenden Kabelbaum 11, der mittels einer Mehrfachsteckverbindung 12 mit dem Generator verbunden wird.

Als Generator für die Erzeugung der elektrischen Anregungs­ impulse wird ein solcher verwendet, der für jedes Elektroden­ paar regelbare Ausgänge besitzt und dabei pro Elektrodenpaar die folgenden Eckdaten aufweist:

Frequenz: regelbar von 1-200 Hz, vorzugsweise 1-65 Hz.
Stromstärke: regelbar von 0-65 mA
Impulsdauer: regelbar von 0,02 bis 10 s
Dauer der Pause: regelbar von 10 ms-10 s
Spannungsspitzen in Abhängigkeit von der Hautimpedanz:
0-130 V.

Stromart: pseudounipolarer Schwellstrom, oder andere zur Kontraktion der Beinmuskulatur führende Stromarten.

Claims (12)

1. Verfahren zur Verbesserung des venösen Blutrückflusses im Beinvenensystem durch Elektrostimulation der Bein­ muskulatur, dadurch gekennzeich­ net, daß über die Länge des Beines verteilt Elektrodenpaare angeordnet werden, die von dem unter­ sten Elektrodenpaar aufsteigend in kurzen Abständen nacheinander mit elektrischen Anregungsimpulsen be­ schickt werden, wodurch die Beinmuskulatur zur Kon­ traktion gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längen der nacheinander auf die Elektrodenpaare einwirkenden Anregungsimpulse bis zur Anregung des obersten Elektrodenpaares dauert.

3. Vorrichtung zur Verbesserung des venösen Blutrück­ flusses im Beinvenensystem durch Elektrostimulation der Beinmuskulatur mit auf dem Bein angebrachten Elektroden und einem Generator für elektrische Anregungsimpulse, dadurch gekenn­ zeichnet, daß über die Länge des Beines zwei oder mehr Elektrodenpaare miteinander gegen­ über liegenden Elektroden (1, 2; 3, 4; 5, 6; 7, 8) auf der Beinoberfläche angeordnet sind, die unabhängig voneinander mittels elektrischer Anregungsimpulse beschickbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß über die Länge des Beines verteilt drei bis fünf Elektrodenpaare mit einander gegenüberliegenden Elektroden auf der Beinoberfläche angeordnet sind.

5. Elektrodenanordnung nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenpaare auf der Innenseite einer das Bein umschließenden Manschette (9) oder Gamasche angeordnet sind.

6. Elektrodenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (9) oder Gamasche mittels Kleb- oder Klettverschluß (10) um das Bein befestigbar ist.

7. Elektrodenanordnung nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zu den Elektroden (1 bis 8) führenden Leitungen zu einem Kabelbaum (11) zusammengefaßt sind und über einen Mehrfachstecker (12) mit dem Generator verbunden sind.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Generator so geschaltet ist, daß die Elektrodenpaare in aufsteigender Folge nacheinander mit etwa gleich langen Anregungs­ impulsen beschickt werden.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Generator so geschaltet ist, daß die Elektrodenpaare in aufsteigender Folge jeweils nacheinander mit Anregungsimpulsen beschickt werden, deren Längen so bemessen sind, daß sie zumindest bis zur Anregung des obersten Elektroden­ paares reichen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Längen der den Elektroden zugeführten Anregungsimpulse indi­ viduell variierbar sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Anregungsimpulsen liegenden Intervalle individuell variierbar sind.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Generator erzeugten Anregungsimpuls­ stärken individuell variierbar sind.