DE60036379T2

DE60036379T2 - Vorrichtung zur transkutanen drahtlosen elektrischen stimulation von nerven oder muskeln in miniaturausführung

Info

Publication number: DE60036379T2
Application number: DE60036379T
Authority: DE
Inventors: Stephen A. Lauderhill MICHELSON; Jeffrey S. Newton MANNHEIMER; Robert Miami LEON; Osvaldo D. Miami ROMERO; Jerald A. Miami SELEVAN
Original assignee: MAIDEN BOWER Ltd
Current assignee: MAIDEN BOWER Ltd
Priority date: 1999-07-08
Filing date: 2000-07-06
Publication date: 2008-06-05
Anticipated expiration: 2020-07-07
Also published as: EP1194181B1; EP1194181A1; AU6073400A; US6445955B1; WO2001003768A9; WO2001003768A1; ATE372807T1; DE60036379D1

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich im Wesentlichen auf Geräte zur transkutanen elektrischen Neurostimulation (TENS), und insbesondere auf eine miniaturisierte drahtlose TENS-Einheit, die vorprogrammiert werden kann, um eine Vielzahl von Wellenformen bereitzustellen, die mit oder ohne Fernsteuerung verwendet werden kann, wobei beide mit den besonderen Merkmalen ausgestattet sind, um Schmerzen zu überdecken oder eine funktionelle Wiederherstellung im Körper des Benutzers zu unterstützen.
Hintergrund der Erfindung
TENS-Geräte werden traditionell in der Medizin zur Behandlung von chronischen Schmerzen verschrieben. Bei akuten Schmerzen werden entzündungshemmende Mittel und narkotische Mittel verschrieben. Chronischen Schmerzen, die als ungelinderter Schmerz definiert sind, werden dagegen seit über 30 Jahren üblicherweise mit TENS bezogenen Verschreibungen behandelt. Jedoch hat sich gezeigt, dass auch TENS-Geräte akute Schmerzen schnell, effektiv und ohne Nebeneffekte oder eine Suchtgefährdung lindern oder beseitigen können. Bei der Anwendung von TENS werden keine Betäubungsmittel oder Narkotika verwendet. Die Patienten bleiben wach, aufmerksam und funktional und behalten ihre schützenden Eigenschaften einer erhöhten Schmerzempfindung.
TENS wird üblicherweise zur akuten Schmerzbehandlung von Physiotherapeuten bei anspruchsvollen Rehabilitierungsprogrammen in Verbindung mit anderen Behandlungen verwendet. TENS-Geräte sind üblicherweise sowohl groß als auch komplex, teuer und erfordern Kabel, die zur jeder Elektrode verlaufen, wodurch die Anwendung zu Hause, bei der Arbeit oder während einer Freizeitbeschäftigung erschwert wird.
Konsequenterweise besteht ein Bedarf für ein miniaturisiertes drahtloses TENS-Gerät, das vom Patienten ohne die Beeinträchtigung von Kabeln verwendet werden kann, die durch die Kleidung hervorstehen und an einer vielen verschiedenen Körperstellen des Patienten platziert werden kann, das scheinbar unsichtbar ist und von einer Steuerungsmitteln gesteuert werden kann, um Pulse mit verschiedenen Intensitäten und Frequenzen, die an die besondere physische Beeinträchtigung des Patienten anpassbar sind, zu übertragen. Es wurden vorhergehende Versuche gemacht, um verbesserte Elektrotherapiegeräte herzustellen, wobei einzelne Merkmale davon im Allgemeinen in US 5,260,470 von Gliner, US 5,607,454 von Cameron, US 5,601,612 von Gliner, US 5,593,427 von Gliner, US 5,584,863 von Rauch, US 5,578,060 von Pohl, US 5,573,552 von Hansjurgens, US 5,549,656 von Reiss, US 5,514,165 von Malaugh, US 5,476,481 von Schöndorf, US 5,387,231 von Sporer, US 5,397,338 von Grey, US 5,374,283 von Flick, US 5,354,320 von Schaldach, US 5,304,207 von Stromer, US 5,183,041 von Toriu, US 4,989,605 von Rossen, US 4,759,368 von Spanton, US 4,699,143 von Dufresne und US 4,398,545 von Wilson beschrieben sind. Ein Gerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der US 4,690,144 bekannt. Jedoch zeigt keine dieser Referenzen alleine oder in Kombination mit anderen eine drahtlose Miniatureinheit zur transkutanen Neurostimulation mit einer ferngesteuerten Konfiguration, die vorprogrammierte Wellenformmodi aufweist und die eine spezielle lösbare Elektroden-/Batteriebaugruppe enthält. Was gewünscht ist, ist ein drahtloses miniaturisiertes Gerät, das leicht vom Benutzer programmiert werden kann, mit oder ohne Fernsteuerung verwendet werden kann, um eine Vielzahl von Wellenform mit verschiedenen Intensitäten für mehrere verschiedene Schmerzstellen am Körper des Benutzers bereitzustellen und das leicht zur Anwendung in Gipsen, Schienen und Bandagen angepasst werden kann. Die vorliegende Erfindung erfüllt dieses Erfordernis.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung ist in Anspruch 1 definiert. Im Wesentlichen gibt die Erfindung eine drahtlose Miniatureinheit einer transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation an, enthaltend: ein Gehäuse, eine Vielzahl von am Gehäuse befestigte Elektroden, ein elektronisches innerhalb des Gehäuses angeordnetes Modul und eine elektronische Schaltung, die eine biphasische oder monophasische Pulssequenz an die Elektroden anlegt, wobei die Pulssequenz eine Vielzahl von vorab programmierbaren Wellenformen bildet, die für spezielle klinische Bedürfnisse benötigt werden, Mittel zum Beschränken der verfügbaren Wellenformen auf solche, die für die Elektroden und für die Behandlungen geeignet sind, durch eine Reihe von einem oder mehreren Vorsprüngen innerhalb des Gehäuses, wobei die Vorsprünge das elektronische Modul verbinden, um die zu verwendende Wellenform zu bestimmen; Mittel, die es einem Benutzer ermöglichen, eine spezielle Wellenform und Intensitäten der Wellenformen auszuwählen und zu steuern, Mittel um die spezielle gewählte Wellenform, seine Intensität und seine Dauer zu identifizieren, und Mittel zum Zuführen von Spannung an das elektronische Modul, wobei die Mittel zum Zuführen der Spannung mit den Elektroden in einer Baugruppe integriert sind.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel enthalten die Mittel zur Zuführung von Spannung zum elektronischen Modul eine Vielzahl von Batterien.
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die Batterien ersetzbar oder aufladbar.
In einer alternativen Version sind die Identifizierungsmittel als digitales Auslese-LCD ausgebildet.
In einer alternativen Ausführungsform werden die Mittel, die es dem Benutzer ermöglichen spezielle Wellenformen und Intensitäten von Wellenformen auszuwählen und zu steuern, durch eine Reihe von Eingabegeräten zur Bedienung eines digitalen Auslesedisplays (LCD) gebildet, die es dem Benutzer ermöglichen, die Intensität der Wellenformen zu verändern.
In einer alternativen Form enthalten die Mittel, die es dem Benutzer erlauben spezielle Wellenformen und Intensitäten der Wellenformen auszuwählen und zu steuern, eine lösbare Kabelverbindung mit einem ersten und einem zweiten Ende, wobei das erste Ende an der Elektroden-/Batteriebaugruppe befestigt ist und das zweite Ende an der drahtlosen Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation.
Weiter können die Elektroden als Einwegelektroden ausgebildet sein.
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das elektronische Modul ersetzbar oder als Einwegmodul ausgebildet.
Außerdem kann das elektronische Modul lösbar ausgebildet sein, wobei es an jeder drahtlosen Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- und Muskelstimulation eingeschnappt oder von dieser gelöst werden kann.
Bei einer alternativen Ausführung weisen die mehreren Elektroden unterschiedliche Formen und Größen auf, die unmittelbar an einer Stelle oder einem Gebiet des Körpers befestigt werden, an denen eine elektrische Neuro- oder Muskelstimulation erforderlich ist, wobei die Elektroden mit einem bestimmten Abstand vom elektronischen Modul positioniert sind. Die Elektroden können sowohl als schwenkbare oder als starre Elektroden ausgebildet sein, die eine optimale Plazierung an der Schmerzstelle oder im Behandlungsgebiet ermöglichen, wo eine elektrische Neuro- oder Muskelstimulation erforderlich ist.
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel besteht die Vielzahl der Wellenformen, ohne auf diese beschränkt zu sein, aus einem schwachen konventionellen Modus, einem hohen konventionellen Modus, einem schwachen Modulationsmodus und einem hohen Modulationsmodus, einem Akupunktur ähnlichen schwachen Modus und einem Akupunktur ähnlichen hohen Modus, einem Mikrostrommodus, einem Stoßmodus und einem zyklischen Modus, wobei im schwachen konventionellen Modus der Vielzahl der Elektroden biphasische oder monophasische Impulse mit etwa 0-60mA bei einer Frequenz von 100Hz mit einer Pulsweite von etwa 75μs zugeführt werden. Im konventionellen hohen Modus werden den Elektroden biphasische oder monophasische Pulse von etwa 0-100mA bei einer Frequenz von etwa 100Hz bei einer Pulsweite von etwa 125μs zugeführt. Beim niedrigen Modulationsmodus werden den Elektroden biphasische oder monophasische Pulse von etwa 0-60mA bei Frequenzen von etwa 50-100Hz mit einer Pulsweite von etwa 75-100μs und beim hohen Modulationsmodus biphasische oder monophasische Pulse von etwa 0-100mA bei einer Frequenz von etwa 75-100Hz mit einer Pulsweite von etwa 100-125μs zugeführt. Im Akupunktur ähnlichen schwachen Modus werden den mehreren Elektroden biphasische Pulse von etwa 0-60mA bei einer Frequenz von 1Hz mit einer Pulsweite von 75μs und im Akupunktur ähnlichen hohen Modus biphasische Pulse von 0-100mA bei einer Frequenz von etwa 2Hz mit einer Pulsweite von etwa 125μs zugeführt. Im Mikrostrommodus werden den mehreren Elektroden biphasische Pulse von 0-100mA bei einer Frequenz von etwa 0,3-100Hz und im Stoßmodus biphasische oder monophasische Pulse von 0-100mA bei einer Frequenz von 100Hz mit einer Pulsbreite von etwa 75μs für die Dauer 3 Sekunden ein und 3 Sekunden aus zugeführt, wobei es der zyklische Modus dem Benutzer ermöglicht zwei oder mehrere Modi in einem individualisierten Programm zu programmieren.
In einer alternativen Ausgestaltung enthalten die verschiedenen Wellenformen, ohne auf diese beschränkt zu sein, auch drei besondere Muskelstimulationsmodi, einen konventionellen Modus, einen Modulationsmodus und drei alternative zyklische Modi, wobei der erste Muskelstimulationsmodus den mehreren Elektroden biphasische oder monophasische Pulse typischerweise von etwa 0-100mA bei einer Frequenz von etwa 45Hz und einer Pulsweite von etwa 300μs für etwa 5 Minuten ein und 5 Minuten aus zuführt und der zweite Muskelstimulationsmodus biphasische oder monophasische Pulse typischerweise von 0-100mA bei einer Frequenz von 45Hz und einer Pulsweite von etwa 300μs für etwa 10 Minuten ein und 10 Minuten aus zuführt und der dritte Muskelstimulationsmodus den mehreren Elektroden biphasische oder monophasische Pulse typischerweise von etwa 0-100mA bei einer Frequenz von etwa 45Hz bei einer Pulsweite von etwa 300μs für etwa 10 Minuten ein und 50 Minuten aus zuführt. Im konventionellen Modus werden den mehreren Elektroden biphasische oder monophasische Pulse typischerweise von 0-100mA bei einer Frequenz von etwa 125Hz und einer Pulsweite von etwa 125μs zugeführt, wobei im Modulationsmodus den mehreren Elektroden biphasische oder monophasische Pulse typischerweise von 0-100mA bei einer Frequenz von 75-100Hz und einer Pulsweite von etwa 100-125μs zugeführt werden. Die erste Alternative des zyklischen Modus führt den mehreren Elektroden eine Sequenz von biphasischen oder monophasischen Pulsen zu, die für etwa 3 Minuten den Modulationsmodus enthalten, wobei dann der erste Muskelstimulationsmodus für etwa 9 Minuten folgt, dem wiederum der Modulationsmodus für etwa 3 Minuten folgt. In der zweiten Alternative des zyklischen Modus werden den mehreren Elektroden eine Sequenz von biphasischen oder monophasischen Pulsen zugeführt, die den Modulationsmodus für etwa 3 Minuten, gefolgt vom ersten Muskelstimulationsmodus für etwa 9 Minuten und wiederum vom Modulationsmodus für 3 Minuten enthalten. Die dritte Alternative des zyklischen Modus führt den mehreren Elektroden eine Sequenz von biphasischen oder monophasischen Pulse zu, die den Modulationsmodus für etwa 3 Minuten, gefolgt vom dritten Muskelstimulationsmodus für etwa 9 Minuten und dem Modulationsmodus für etwa 3 Minuten enthalten.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die Elektroden-/Batteriebaugruppe in einer drahtlosen Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation verwendet, enthaltend: eine Vielzahl von Elektroden, die jeweils eine innere und eine äußere Seite aufweisen, eine Vielzahl von Batterien mit jeweils einem positiven und einem negativen Pol, einem flexiblen nichtleitfähigen Träger mit einem Hydrogel, der den Strom zu einer Schmerzstelle oder zu einem anderen Bereich des Körpers des Benutzers über die Elektroden leitet, einen leitfähigen Film, der aus drei Stromleiterbahnen gebildet wird, wobei zwei dieser Leiterbahnen in direktem Kontakt jeweils mit dem positiven und negativen Pol der Batterien steht und eine dritte Leiterbahn in direktem Kon takt mit dem Hydrogel steht, und einen mechanischen Batterieclip, der die Leiterbahnen an die positiven und negativen Batteriepole anpresst.
In einer alternativen Form ist die Elektroden-/Batteriebaugruppe ersetzbar und kann nach Entladung der Batterien ersetzt werden.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann der leitfähige Film der Elektroden-/Batteriebaugruppe aus einem Silberlegierungsfilm oder aus irgendeinem anderen flexiblen Material mit einer niedrigen Impedanz bestehen.
In einer anderen Form ist die äußere Seite der Elektrode von einer gegossenen Abdeckung bedeckt, die aus einem kosmetisch aussehenden gegossenen Schaum oder Elastomer besteht.
In einer alternativen Ausführungsbeispiel enthält ein Verfahren zur Befreiung oder Linderung von akuten oder chronischen Körperschmerzen oder Muskelfunktionsstörungen, die eine elektrische Neuro- oder Muskelstimulation an einem Körper eines Benutzers erfordern unter Anwendung einer hierin beschriebenen drahtlosen Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation, die folgenden Schritte: Befestigen der Vielzahl von ersetzbaren Elektroden an einer Behandlungsstelle oder in einem anderen Gebiet, die eine elektrische Neuro- oder Muskelstimulation am Körper eines Benutzers erfordert; Zuführen von biphasischen oder monophasischen Pulssequenzen an die Elektroden über einen elektrische Schaltung; Bereitstellen von Mitteln für den Benutzer, um die Vielzahl von Wellenformen und Intensitäten von Wellenformen auszuwählen und zu steuern, Bereitstellen von Mitteln für den Benutzer, um die Wellenform, ihre Intensität und ihre Dauer zu identifizieren, und Bereitstellen von Mitteln zur Spannungsversorgung für das elektronische Modul, wobei die Mittel zur Spannungsversorgung mit den Elektroden in einer lösbaren Baugruppe integriert sind.
In einer alternativen Form enthält die drahtlose Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation weiter: ein Sendegerät, das eine Zeitfunktion enthält, ein Trägersignal zur Übertragung in einem digitalen Format, Mittel zum Identifizieren von individuellen Empfängern, einen Synchronisationsimpuls, Mittel zum individuellen Einstellen eines Wellenformmodus, der Intensität und Zeitdauer von mehreren entfernten Elektrodenbaugruppen, einen Controller, der an einer komfortablen Körperstelle getragen werden kann, wobei der Controller Übertragungssignale an die drahtlose Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neu rostimulation über ein Kommunikationsmittel sendet und das elektronische Modul weiter einen Empfänger enthält, der Signale vom Sendegerät empfangen und dekodieren kann.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel wird die Kommunikation über eine kapazitive Kopplung erreicht, bei der mehrere leitfähige Platten oder Transducer nahe der Hautoberfläche des Benutzers plaziert werden und eine der leitfähigen Platten oder Transducer im Controller angeordnet ist, wobei die andere leitfähige Platte oder Transducer in der drahtlosen Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation angeordnet ist und der Körpers des Benutzers als leitfähiges Medium dient, um die Übertragungssignale zu übertragen.
In einer alternativen Form der Erfindung überträgt der Controller Signale zwischen 20 und 500kHz vom Controller über den Körper zur transkutanen elektrischen Neurostimulationseinheit.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel wird eine Funk-Übertragungsstrecke als Kommunikationsmittel verwendet mit mehreren Antennen mit Übertragungssignalen zwischen 40kHz und 915MHz.
In einer alternativen Form werden die Übertragungssignale an die monophasischen und biphasischen Pulssequenzen der drahtlosen Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation synchronisiert, um Interferenzen zwischen dem Übertragungssignal und den monophasischen oder biphasischen Pulssequenzen zu vermeiden.
Insbesondere wird durch die Synchronisation der Elektroden erreicht, dass ihre Polaritäten 180 Grad außer Phase sind, um zu bewirken, dass Elektronen zwischen den Elektroden ausgetauscht werden.
In einer alternativen Form wird der Controller am Handgelenk des Benutzers getragen.
In einer alternativen Version der vorliegenden Erfindung ist das elektronische Modul ein Fernsteuerungsmodul mit einem Anzeigemittel, um zu ermöglichen, das entfernte Modul durch den Controller zu identifizieren und eine Softwareadresse einzustellen, um es dem Controller somit zu ermöglichen, Übertragungssignale an ein identifizierbares entferntes Modul zu senden.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel enthält die drahtlose miniaturisierte transkutane elektrische Neuro- oder Muskelstimulationseinheit weiter eine Vielzahl von postchirurgischen incisionalen Elektroden, einen Standardgipsverband, eine Bandage, eine angefertigte Schiene oder einen Verband, die aus mehreren Schichten bestehen, wobei der Gips, die Bandage, die Schiene oder der Verband verdeckte oder nicht sichtbare Kabel oder ein flexibles Leitermaterial enthalten, wobei die Elektroden in den Gips, die Bandage, die Schiene oder in den Verband eingebettet sind und die Kabel oder das flexible Leitermaterial die Verbindung zwischen den mehreren Elektroden und der ersetzbaren miniaturisierten transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulationseinheit herstellen, wobei mehrere Elektroden gitterartig angeordnet sind, um ein Programmieren einer bestimmten Aktivierungsreihenfolge zu ermöglichen, wodurch ein größerer therapeutischer Effekt auf die Schmerzstelle erzielt wird.
In einem anderen Ausführungsbeispiel enthält die miniaturisierte drahtlose Einheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation weiter: ein Gewebepad mit einer antibakteriellen Substanz, das im Wesentlichen angrenzend zu oder benachbart zum elektronischen Modul plaziert ist, und eine Vielzahl von Klebestreifen enthält, in die die mehrere Elektroden eingebettet sind.
In einer alternativen Form enthalten die mehreren Wellenformen, ohne auf diese beschränkt zu sein, einen konventionellen schwachen Modulationsmodus, einen schwachen Modulationsmodus und einen Mikrostrommodus, wobei der konventionelle schwache Modus und der schwache Modulationsmodus den mehreren Elektroden biphasische oder monophasische Pulse von etwa 0-30mA bei einer Frequenz von etwa 80-100Hz und einer Impulsweite von etwa 75μs zuführt und der Mikrostrommodus den Elektroden biphasische Pulse von etwa 0,3-100Hz zuführt.
Kurze Beschreibung der Figuren
1 zeigt eine Ansicht einer drahtlosen Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen und Neuro- oder Muskelstimulation.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer drahtlosen Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation.
3 zeigt ein Ansicht der Elektroden und des Gehäuses der Elektroden 5 und des Gehäuses 2.
4a–4l zeigen verschiedene Konfigurationen der Elektroden 5.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht von verschiedenen drahtlosen Miniatureinheiten zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation, die an verschiedenen Schmerzstellen am Körper eines Benutzers plaziert sind.
6 zeigt eine Ansicht eines Gehäuses 2 und von Elektroden 5, die am Arm eines Benutzers angewendet werden.
7 zeigt ein Blockdiagramm der elektrischen Schaltung, die in der drahtlosen Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation verwendet wird.
8 zeigt eine Ansicht von Elektroden 5, die an einer drahtlosen Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation befestigt sind, die am unteren Rückenbereich eines Benutzers plaziert sind.
9 zeigt eine Draufsicht und eine Seitenansicht von Elektroden 5, die mit dem elektronischen Modul 20 verbunden sind.
10 zeigt eine Ansicht der Elektroden-/Batteriebaugruppe 18. 11 zeigt eine Seitenansicht der Elektroden-/Batteriebaugruppe 18 gemäß 10.
12 zeigt eine Seitenansicht der Elektroden-/Batteriebaugruppe 18 gemäß 10.
13 zeigt eine Draufsicht und eine perspektivische Ansicht einer Fernsteuerung 300, die am Handgelenk des Benutzers getragen wird.
14 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Standgipsverbandes 36 mit der vorliegenden Erfindung.
15 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Gipsverbandes von 14 am Handgelenk und Unterarm des Benutzers.
16 zeigt eine perspektivische Ansicht des Gehäuses 2, der Elektroden 5 und des Gipsverbandes 36.
17 zeigt eine perspektivische Ansicht des Gehäuses 2 und der Elektroden 5 zur Verwendung im Gipsverband 36 der 14.
18 zeigt eine alternative perspektivische Ansicht des Gehäuses 2 und der Elektroden 5 in Verbindung mit dem Standardgipsverband gemäß 14.
19 zeigt eine perspektivische Ansicht des Verbandes 36 mit dem Gehäuse 2 und den Elektroden 5 (nicht dargestellt), die in den Gipsverband 36 eingebettet sind.
20 zeigt eine Seitenansicht eines Verbandes 36 mit einem eingebetteten Gehäuse 2 und Elektroden 5 am Knie eines Benutzers.
21 zeigt eine Ansicht von vorne auf ein Knie eines Benutzers mit einem Verband 36 mit eingebetteten Gehäuse 36 und Elektroden 5.
22 zeigt einen einzelne Kabelverbindung zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung.
23 zeigt einen mehrfach Kabelverbindung zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung.
Bevorzugte Ausgestaltung zum Ausüben der Erfindung
In den Zeichnungen bezeichnen durchgehend für die verschiedenen Ansichten gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente, wobei in 1 und 2 die vorliegende Erfindung als wasserabweisende drahtlose Miniatureinheit 1 zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation dargestellt ist, umfassend: ein Gehäuse 2 mit einem Vorderseite 3 und einer Rückseite 4. Das Gehäuse 2 ist aus einem von der FDA zugelassenen, thermoplastischen Material hergestellt und weist Dimensionen von etwa 1,5'' × 1.5'' × 0,3'' auf wiegt etwa 4oz. Es ist kompatibel mit allen Versionen von Elektroden-/Batteriebaugruppen 18 als auch verschiedenen Industriestandardelektroden 5.
Wie in 3 dargestellt, haben die Elektroden jeweils eine innere Seite 42 und eine äußere Seite 41 (siehe 17) und sind am Gehäuse 2 befestigt. Die Elektroden 5 gibt es in verschiedenen Formen und Größen und als Einweg- oder als wiederverwendbare Elektroden. Verschiedenen Arten von Elektrodenkonfigurationen sind in den 4a–4l dargestellt. Die verschiedenen Elektrodenkonfigurationen können an verschiedenen Stellen am Körper des Benutzers befestigt werden, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, am Hals, am Handgelenk, an der Schulter, am Ellbogen oder Unterarm, an der Hand oder am Finger, am Schulterblatt, am Bauch, am unteren Rücken, am Knie, an der Hüfte, am Gesäß, am Schenkel oder am Fußgelenk. Die Elektroden 5 werden direkt an einer Schmerzstelle oder einem anderen Gebiet, das eine elektrische oder Muskelstimulation erfordert, am Körper des Benutzers befestigt, wie in 5 und 6 dargestellt. An den Elektroden 5 ist ein flexibler nicht leitfähiger Träger 19, wie in 10 dargestellt, befestigt, der den Strom über die Elektroden 5 zu einer Schmerzstelle, die eine elektrische Neuro- oder Muskelstimulation benötigt, leitet. Die Elektroden 5 sind entweder starr oder schwenkbar am jeweiligen Verbindungspunkt, um eine optimale Elektrodenanordnung an der jeweiligen Schmerzstelle zu ermöglichen.
Das elektronische Modul 20 ist innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet und enthält eine elektrische Schaltung 21, die eine biphasische oder monophasische Pulssequenz an die Elektroden 5 anlegt. Es hat mehrere vorprogrammierbare Wellenformen für eine Vielzahl von spezifischen klinischen Bedürfnissen. Das elektronische Modul 20 innerhalb des Gehäuses 2 ist lösbar und als Einwegartikel ausgebildet und kann an jeder drahtlosen Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation einrasten oder von dieser gelöst werden.
Das elektronischen Moduls 20 enthält eine elektrischen Schaltung, die in 7 gezeigt ist. Die drahtlose Miniatureinheit 1 zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation der vorliegenden Erfindung verwendet einen Mikroprozessor 6. Als kostengünstiger Chip ist der MOT68HL0515 bekannt. Dieser ist eine Ableitung des 6502-05 Mikroprozessors. Der MOT68HL0515 ist mit einem 16 × 8 LCD-Treiber, 128 Byte RAM, 10 I/O-Anschlüssen, einem D/A Anschluss und einer auf dem Chip integrierten Echtzeittaktschaltung ausgestattet, um auch während der Stoppbetriebsmodi die Zeit zu erhalten. Sein Hauptmerkmal ist der große 6,5 Kbyte ROM Speicher und die Displaytreiberfähigkeit. Um den MOT68HL0515 zu programmieren wird eine Assembler-Sprache verwendet. Der Mikroprozessor 6 ist mit einer Tastatur 7, dem EEPROM 8, seinem 6,5 Kbyte ROM Speicher und den Displaytreiberkomponenten verbunden. Das elektronische Modul 20 wird von einer oder mehreren Batterien 22 mit Spannung versorgt, wobei die Batterien 22 in ein Batteriegehäuse der Interfaceplatte angeordnet sein können, die den Boden des elektronischen Moduls 20 verbindet oder können mit den Elektroden 5 einer Baugruppe integriert sein. Die Batterien 22 können ersetzbar oder wiederaufladbar ausgebildet sein. Für Einweganwendungen können Lithium- oder Alkalibatterien verwendet werden, wobei NiCd- oder NiMH-Batterien für wiederaufladbare Anwendungen können verwendet werden.
Der Spannungsabfall einer Lithiumbatterie ist über die Laufzeit der Batterie sehr klein. Eine vollständig geladene Zelle gibt etwa 3,3 Volt ab und kann bis auf etwa 2,7 Volt absinken. Dies stellt einen adäquaten Spannungsbereich zum Betrieb der elektronischen Schaltung 21 bereit. Um dies mit Alkalizellen zu erreichen, müssen wenigsten 2 oder 3 Batterien verwendet werden, um sicherzustellen, dass ein ausreichender Spannungspegel erhalten bleibt. Der Spannungsbereich einer AA-Alkali-Batterie liegt bei 1,6-0,9 Volt. Bei Anwendung von 3 Batterien erzielt man somit einen Bereich von 4,8 bis 2,7 Volt.
Eine Reihe von einem oder mehreren Vorsprüngen innerhalb des Gehäuses 2 bildet Mittel, um die verfügbaren Wellenformen auf diejenigen zu beschränken, die für die jeweiligen Elektroden und Behandlungen geeignet sind. Diese Vorsprünge bilden die Schnittstelle zwischen dem elektronischen Modul 20, um die anwendbaren Wellenformen festzulegen.
Ein Benutzer kann besondere Wellenformen und Intensitäten aus einer Anzahl von verschiedenen Modi an einer Seite der Elektroden 5 auswählen und steuern, als auch die Orientierung und die Anzahl der Elektroden 5.
Wenn eine spezielle Wellenform und Intensität ausgewählt sind, kann der Benutzer die ausgewählte Wellenform, seine Intensität und seiner Dauer durch Verwendung der mehreren Knöpfe/Tasten zur Steuerung eines LCD-Displays 10 identifizieren, wie in 1 dargestellt. Das LCD-Display 10 speichert und zeigt eine Anwendungszeit für jeden Modus an. Mit den Knöpfen/Tasten kann auch die Intensität der biphasischen oder monophasischen Pulssequenzen gesteuert werden.
Das LCD-Display 10 hat ein 4-Charakter-Starburst Display zur Anzeige des Betriebsmodus 13, einer abgelaufenen Zeit/Modus digitalen Anzeige 14, eines Intensitätsbalkens 15, ein Anzeigemittel 12, wobei es von einer Elektroluminesenzhintergrundbeleuchtungseinheit beleuchtet wird. Dieses Backlight-Licht bleibt für 5 Sekunden eingeschaltet, nachdem jeweils ein Knopf/Taste gedrückt wurde. Das LCD-Display 10 enthält auch Icons und Digits und Starburst Charakter. Das Power-Icon 16 wird verwendet, um anzuzeigen, wenn die Einheit eingeschaltet ist. Das Zyklus-Icon 17 wird verwendet, um anzuzeigen, wenn ein Zyklusmodus aktiviert ist.
Die auf der digitalen Ableseeinheit 14 dargestellten Digits werden verwendet, um die abgelaufene Zeit des jeweils ausgewählten Modus anzuzeigen. Als Einheiten werden dabei Stunden und Minuten mit maximal 99 Stunden und 59 Minuten angezeigt. Wenn die drahtlose Miniatureinheit 1 der transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation ausgeschaltet wird, wird die abgelaufene Zeit von jedem individuellen Mode im EEPROM 8 gespeichert und kann später beim Einschalten der drahtlosen Miniatureinheit 1 zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation abgerufen werden. Die Größe des EEPROMs 8 beträgt 4Kbit und wird verwendet, um die abgelaufene Zeitinformationen der verschiedenen Modi als auch den letzten Modus, in dem das Gerät abgeschaltet wurde, zu speichern. Ein Scrollen zu "RSET" und ein Bestätigen mit dem Auswahlknopf setzt die Moduszeiten zurück.
Die Starburst-Charakter zeigen jeweils den Modus an, und werden durch die verschiedenen Modusnamen repräsentiert:

CON2 – Konventionell hoch
CON1 – Konventionell schwach
MOD2 – Modulation hoch
MOD1 – Modulation schwach
ACU2 – Akupunktur-ähnlich hoch
ACU1 – Akupunktur-ähnlich schwach
MICR – Mikrostrom
BRST – Stoß
OFF – Schaltereinheit aus
CYCL – Eingabe Zyklus Modus
RSET – Reset aller abgelaufenen Zeiten auf 0

Eine weitere drahtlose Miniatureinheit 1 zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation, das CT3 Modell, stellt zusätzlich zu den oben aufgelisteten Modi alternativ einen Muskelstimulationsmodus vorzugsweise zur Muskelrehabilitation bereit. Diese Konfiguration ist eine nichtfernsteuerbare, lokal gesteuerte Einheit. Darüber hinausgehend sind die Eigenschaften der jeweiligen Konfigurationen ähnlich.
Die Anzahl der auswahlbaren Betriebsmodi bei dieser alternativen Konfiguration bestehen aus (ohne auf diese beschränkt zu sein): drei verschiedenen Muskelstimulationsmodi, einem konventionellen Modus, einem Modulationsmodus und drei Zyklusmodi.
Die Starburst-Charakter zeigen jeweils den Modus für das CT3 Modell und werden durch die folgenden verschiedenen Modinamen repräsentiert:

MS05 – erster Muskelstimulationsmodus
MS10 – zweiter Muskelstimulationsmouds
MS50 – dritter Muskelstimulationsmodus
CON2 – konventionell hoch
MOD2 – Modulation hoch
CY05 – erster Zyklusmodus
CY10 – zweiter Zyklusmodus
CY50 – dritter Zyklusmodus
OFF – Schaltereinheit aus
RSET – Rücksetzen aller abgelaufenen Zeiten auf 0

Wie bei der ersten Konfiguration (CT-1) existiert immer ein zwei Sekunden langes Anlaufen und/oder ein zwei Sekunden langes Abschalten, wenn die Geräte die Intensitäten automatisch verändern.
Eine Einwegelektroden/Batterie-Baugruppe 18 gemäß den 10, 11 und 12 befindet sich innerhalb des Gehäuses 2 der vorliegenden Erfindung. 10 zeigt die Baugruppe 18 mit einer Vielzahl von Elektroden, die jeweils eine innere und eine äußere Seite aufweisen und eine Vielzahl von Batterien 22 mit jeweils einem positiven Pol 22 und einem negativen Pol 24 aufweisen. Stromführende Leiterbahnen 25 enthalten einen leitfähigen Film 26, wobei zwei von diesen Leiterbahnen 25 im direkten Kontakt mit dem positiven Polen 23 und den negativen Polen 24 der Batterie 22 stehen, während die dritte in Kontakt mit dem leitfähigen Hydrogel 27 steht, das den Stimulationsstrom über die jeweilige Elektrode 5 zum Patienten leitet. Der Kontakt mit den Batterie-Polen wird entweder über einen leitfähigen Klebstoff 28, wie in 9 dargestellt, gesichert, oder über einen mechanischen Clip 29, wie in 11, um den entsprechend erforderlichen Druck auszuüben. Der leitfähige Film 26 kann entweder ein Silberlegierungsfilm oder jedes andere flexible Material mit niedriger Impedanz sein. Die äußere Seite 41 der Elektrode 5 wird von einem soften kosmetisch erscheinenden gegossenem Schaumstoff oder Elastomer abgedeckt, wie in 17 dargestellt. Nachdem eine Batterie aufgebraucht ist, kann die gesamte Elektroden-/Batteriebaugruppe 18 weggeworfen oder ersetzt werden. Die besonderen Vorteile der Elektroden-/Batteriebaugruppe 18 bestehen in der Möglichkeit sowohl die Elektroden 5 und die Batterien 22 in einem separaten Gehäuse zu kombinieren, um somit verschiedene Batterietechnologien zu unterstützen. Somit kann das Gehäuse 2 in großen Stückzahlen unabhängig von der Art der Batteriekonfiguration produziert werden, solange wie das Gehäuse 2 mit der Anforderung konstruiert wird, dass es mit 3 Volt betrieben werden kann.
Die drahtlose Miniatureinheit 1 zur transkutanen Neuro- oder Muskelstimulation der vorliegenden Erfindung ist in der Lage einen Controller 30 oder ein Sendegerät einzusetzen, das eine Zeitfunktion enthält, ein Trägersignal, das in der Lage ist Daten in digitalem Format zu senden, eine Displayanzeigevorrichtung 40 zur Identifizierung von verschiedenen Empfängern, einen Synchronisierungsimpuls und Mittel zum individuellen Einstellen des Wellenformmodus, der Intensität und der Zeitdauer der verschiedenen entfernt angeordneten Elektrodenbaugruppen 18. Der Controller 30 gemäß 13 kann an einer komfortablen Stelle am Körper des Benutzers beispielsweise am Handgelenk getragen werden. Der Controller sendet eine Funkfrequenz, insbesondere ein leistungsschwaches Übertragungssignal von weniger als 1 Watt der effektiv abgestrahlten Leistung, über eine aussendende leitfähige Platte, Transducer oder Antenne, die jeweils im Controller angeordnet sind zur Einheit 1, die eine empfangende leitfähige Platte, einen Transducer oder eine Antenne enthält, um das Übertragungssignal entsprechend zu empfangen. Dies wird durch eine kapazitiven Kopplung erreicht, mit einer Vielzahl von leitfähigen Platten, die nahe der Hautoberfläche des Benutzers angeordnet sind, wobei sich eine der metallischen Platten im Controller 30 befindet und die andere leitfähige Platte oder Transducer in der Einheit 1 angeordnet ist, wobei der Körper als leitfähiges Medium zum Übertragen des Übertragungssignals verwendet wird.
In einer alternativen Form wird eine Funkverbindung über die Luft mit einer Vielzahl von Antennen innerhalb des Controllers 30 und einer anderen Antenne an der Einheit 1 verwendet.
Ein alternatives Mittel zum individuellen Einstellen des Wellenformmodus, der Intensität und der Zeitdauer der verschiedenen entfernt angeordneten Elektrodenbaugruppen 18 wird durch eine Kabelverbindung gebildet, wobei ein Ende der Kabelverbindung (tether) am elektronischen Modul 20 eingeschnappt werden kann und an einer Dockingstation an der anderen Seite der Kabelverbindung. Nachdem der Betriebsmodus und die Intensitäten vom Patienten eingestellt sind, wird die Kabelverbindung vom elektronischen Modul und von der Dockingstation gelöst. Das elektronische Modul 20 wird dann direkt in die Dockingstation gesetzt und behält den Modus und die Intensitäten bei, die über die Kabelverbindung eingestellt wurden. Die Kabelverbindung wird dann gelöst und an einem entfernten Ort gelagert oder von einer Aufwickelfeder im elektronischen Modul 20, der Dockingstation oder einer anderen Baugruppe aufgewickelt.
Die Dockingstation stellt für den Patienten eine Flexibilität beim Auswählen der geeigneten Batteriekonfiguration bei gegebenen verschiedenen Faktoren einschließlich Kosten, Größe und Verwendungszeit dar. Es existieren viele Dockingstationkonfigurationen jedoch enthält jede Batteriekontakte für eine Batterieverbindung 22 und Elektrodenkontakte, um die Elektroden 5 zu verbinden.
Bei einer Konfiguration enthält eine Dockingstation Knopfzellen oder zylindrische Batteriezellen; ein Gehäuse mit Anschlusseigenschaften, die an das elektronische Modul 20 angepasst sind und dass die Batterien aufnimmt; eine Schaltungsplatine mit Batteriekontakten zur Verbindung des elektronischen Moduls 20 und der Batterie; einen Spannungsregulator und Steckbuchsen zum Aufnehmen der Ka belverbinder von den Elektroden 5. In einem alternativen Ausführungsbeispiel zur oben beschriebenen Dockingstation werden mechanische Klemmmittel verwendet, um das leitfähige Elektrodenmaterial direkt an der Schaltungsplatine zu befestigen im Gegensatz zu den Kabelverbindern. In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Dockingstation sind die Batterien direkt über den Elektroden 5 als eine Baugruppe von Elektroden 5 angeordnet. Das kann entweder mit oder ohne die Verwendung Kabelverbindern erreicht werden.
Bei einer weiteren Konfiguration enthält die Dockingstation eine Lithiumpolymerbatterie, die als flexible Schicht als einzelnes Teil der Elektroden-/Batteriebaugruppe 18 integriert ist. Durch das Ersetzen der herkömmlichen Batterien 22 bei der üblichen oben beschriebenen Elektroden-/Batteriebaugruppe 18 wird eine Lithiumpolymerbatterie aus einer flexiblen Lithiumionpolymerbatterieschicht und einer Isolationsschicht zusammengefügt. Der Vorteil dieser Baugruppe 18 ist deren flaches Profil, das die Batterie für den Benutzer unsichtbar erscheinen lässt. Die Baugruppe 18 ist sehr leicht, flexibel und hat eine hervorragende Formanpassungsfähigkeit und Aufladeeigenschaften. Die Einwegelektroden 5 können entfernt werden und durch das Ablösen der beständigen Lithiumpolymerschicht von der Isolationsschicht ersetzt werden.
Letztlich kann jede der obigen Konfigurationen von Dockingstationen als integraler Bestandteil einer Standardschiene, einem Verband, einer angefertigten Bandage oder einem Gipsverband 36 verwendet werden.
Die Signale können vom Controller 30 zur Einheit 1 entweder über den Körper des Benutzers mit Frequenzen von 40-500kHz übertragen werden oder über eine Funkverbindung über die Luft bei Frequenzen zwischen 40kHz und 915MHz. Dabei sind die Sendesignale mit den monophasischen oder biphasischen Pulssequenzen der Einheit 1 synchronisiert, um Interferenzen zu vermeiden. Das Mittel zur Synchronisierung der Elektroden steuert die Polaritäten der Elektroden 5, so dass die Polaritäten um 180 Grad außerphasisch sind, wodurch bewirkt wird, dass Elektronen zwischen den Elektroden 5 ausgetauscht werden. Der Controller 30 weist eine Anzeigevorrichtung 31 auf, die eine Anwendungszeit für jeden Betriebsmodus anzeigt. Die Mittel, die es dem Benutzer erlauben, die Modi auszuwählen und zu kontrollieren, enthalten eine Reihe von Eingabeknöpfen 32-34 zur Steuerung des digitalen LCD-Ablesegeräts 35 am Controller 30. Die Einheit 1 dient als Fernsteuerungsmodul mit Anzeigemitteln, wobei es durch Einstellen seiner Softwaread resse möglich ist, von einem Remotecontroller 30 identifiziert zu werden, der Sendesignale an ein identifizierbares Fernsteuerungsmodul aussendet.
Die Einheit 1 ist auch in der Lage an einer Standardschiene, einem Verband, in einer angefertigten Bandage oder einem Gipsverband gemäß den 14 bis 19 befestigt, implantiert oder eingegossen zu werden. Die Elektroden 5 sind dabei gitterartig angeordnet, um ein Programmieren einer bestimmten Aktivierungsreihenfolge zu ermöglichen, um einen größeren therapeutischen Effekt für die Schmerzstelle zu erzielen. Eine Vielzahl von postchirurgischen incisionalen Elektroden 5 wird in die Schiene, den Verband, die Bandage oder den Gipsverband, wie in den 16 und 19 dargestellt, eingebettet. Dabei stellen verschiedene Ebenen von nicht sichtbaren Drähten oder flexiblem Leitermaterial die Verbindung zwischen den Elektroden 5 und der Einheit 1 her.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Einheit 1 in ein pflasterartiges Gerät integriert werden, ähnlich einem herkömmlichen Pflaster. Es enthält ein miniaturisiertes elektronisches Modul 20 mit einem konventionellen schwachen Modus oder einem schwachen Modulationsmodus und einem Mikrostromstimulationsmodus, der identisch zu denen im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist. Ein Gewebepad wird mit einem antibakteriellen Mittel imprägniert und angrenzend oder im Wesentlichen unter dem elektronischen Modul angeordnet. Eine einzelne LED oder ein ähnliches Anzeigegerät zeigt an, dass die Einheit 1 eingeschaltet ist. Eine oder mehrere Batterien 22 versorgen das elektronische Modul 20 mit Spannung. Als Stimulationsmodi kann der konventionelle oder schwachen Modulationsmodus, vorzugsweise tagsüber und der Mikrostrommodus, vorzugsweise nachts, eingestellt werden. Die Intensitätslevel können für jeden Modus über ein Einstellmittel eingestellt werden.
Die pflasterähnliche Vorrichtung enthält angrenzende Klebeabschnitte, die leitfähige Elektroden enthalten. Das Gerät kann durch ein einfaches Anwenden auf der Haut des Patienten aktiviert werden, ohne dass irgendwelche Schaltelemente erforderlich sind. Es ist verpackt und steril eingewickelt, ähnlich wie ein herkömmliches Pflaster.
Wenn ein Patient die drahtlose Miniatureinheit 1 zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation verwenden will, muss der Patient als erstes die Einheit 1 durch ein Drücken des "Selectknopfes" 37 für zwei Sekunden aktivieren. Dann erscheint "Display", wobei "Mode" anfängt zu blinken. Der Patient wird dann entweder über den Knopf "AUF" 38 oder den Knopf "AB" 39 aus und scrollt durch die verschiedenen Betriebsmodi. Wenn der gewünschte Modus blinkt, wählt der Patient den "Select"-Knopf 35. Das blinkende "MODE" hört auf zu blinken und das "Intensitäts-Icon" 12 beginnt zu blinken. Dann kann der Benutzer die Intensität durch Drücken des "AUF"-Knopfes 38 oder des "AB"-Knopfes 39 einstellen, um den gewünschten Komfortpegel zu erhalten. Der Benutzer drückt dann den Auswählknopf 37, um die angezeigte Intensität zu akzeptieren, wobei das Display aufhört zu blinken.
Um den Zyklusmode zu aktivieren, wählt der Benutzer mit dem obigen Verfahren einen jeweiligen Modus aus, der darin enthalten sein soll. Die Betriebsmodi, die mit einem Intensitätslevel von 0 voreingestellt sind, werden beim Zyklus ausgelassen. Wenn alle Betriebsmodiintensitäten eingestellt sind, drückt der Patient die "AUF"-Taste 38 oder die "AB"-Taste 39 bis das Wort "cycl" im Modus-Auswählfenster erscheint. Der Benutzer drückt dann den "Select"-Knopf 37, um den Zyklus zu starten. Wenn die Betriebsmodi wechseln, steigt die Intensität über eine Zeit von 5 Sekunden von einem Wert von 0 bis auf den zuvor eingestellten Intensitätswert an.
Wenn der Benutzer wünscht, den Intensitätsmodus während des Betriebes einzustellen, lässt sich dies über ein zweifaches Drücken des "Select"-Knopfes 37 erreichen. Nach dem ersten Drücken fängt "MODE" an zu blinken. Nach dem zweiten Drücken erscheint blinkend "INTENSITY". Während "INTENSITY" blinkt, können die "AUF"- und "AB"-Pfeile 38, 39 gedrückt werden, um die Intensität einzustellen. Während des Zyklusmodus wird jeder Modus über 5 Sekunden von einem Wert von 0 auf den zuvor eingestellten Intensitätswert ansteigen, wobei der Benutzer während des Ansteigens und für 10 Sekunden danach die Intensität einstellen kann.
Wenn der entfernte Controller 30 verwendet wird, ist es als erstes erforderlich eine entsprechende Einheit am Körper des Benutzers auszuwählen. Nachdem Einschalten des Controllers 30 mit dem entsprechenden Einschaltknopf 43 erscheint die Mitteilung "UNIT#" auf der Displayanzeigevorrichtung 40 und ein Digit blinkt unter der Anzeigevorrichtung 12. Der Benutzer kann dann zwischen 1 bis 8 durch die Verwendung der "AUF" Taste 33 und der "AB" Taste 34 auswählen, wobei jedes eine andere Einheit darstellt. Der Benutzer kann eine Einheitsnummer durch das Drücken des "SELECT"-Knopfes 34 auswählen. Dies bewirkt, dass der Transmitter wiederholt eine kodierte Adresse an die entsprechende Nummer aussendet. Die jeweilige Einheit am Körper mit einer der ausgesendeten entsprechenden Adresse wird eingeschaltet und von der einen über die Einheitsnummer identifiziert, die auf den Controller 30 erscheint. Dann kann das Betriebsmodus-Auswahlverfahren, wie oben beschrieben, verwendet werden.
Mit Bezug auf die 22 und 23 enthält die vorliegende Erfindung eine Kabelverbindung 48, die es ermöglicht, einen Abstand zwischen der Steuereinheit 20 und den Elektroden 5 zu verlängern, wobei die Kabelverbindung mehr als eine traditionellen Verlängerungsschnur ist und eine Verbindung zwischen der Steuereinheit und den Elektroden ermöglicht ohne eine direkte Verbindung zwischen diesen zu erfordern. Die Kabelverbindung 48 besteht aus einer einzelnen Leitung, wie in 22 dargestellt, die einen Satz von Elektroden steuert oder kann alternativ aus mehreren Leitungen 48 bestehen, wie es in 23 dargestellt ist, wobei jede Leitung verschiedene Elektroden steuert. Bei der Ausgestaltung mit der einzelnen Leitung gemäß 22 wird der Satz von Elektroden 5 mit einer Kabelverbindung 48 durch Verwendung eines Steckers 47 verbunden. Bei der Ausgestaltung mit den mehrfachen Leitungen gemäß 23 wird jede individuelle Elektrode 5 mit einer Kabelverbindung 48 über einen Verbinder 49 und 50 verbunden. In beiden Konfigurationen wird die Steuereinheit 20 an die Kabelverbindung 8 über einen Stecker 9 verbunden.
Weiter ist eine "Schlafmodus"-Eigenschaft eingerichtet, bei der der Controller 30 und alle seine entfernten Einheiten 1 ausgeschaltet sind, wobei jedoch alle zuletzt eingestellten Einstellungen beibehalten werden. Auf diese Art und Weise können die Einheiten 1 entfernt werden. Beim nächsten Einschalten können jedoch alle Einstellungen wieder aufgerufen werden.

Claims

Eine drahtlose Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation enthaltend: – ein Gehäuse; – eine Vielzahl von Elektroden, die an dem Gehäuse anbringbar sind; wobei innerhalb des Gehäuses ein elektronisches Modul angeordnet ist, das eine elektrische Schaltung enthält, die eine biphasische oder monophasische Pulssequenz an die Elektroden ausgibt, wobei diese Pulssequenz eine Vielzahl von vorab programmierbaren Wellenformen bildet, die für verschiedene klinische Bedürfnisse verfügbar sind, so dass das Gehäuse, die Elektroden und das elektronische Modul eine einzige Baugruppe bilden, wenn das Gehäuse an den Elektroden befestigt ist; – Mittel, die es einem Benutzer erlauben, spezielle Wellenformen und Intensitäten der Wellenform auszuwählen und zu steuern, und die ein entfernbares Verbindungskabel mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende aufweisen, wobei das erste Ende an der Elektrodenbaugruppe befestigt ist und das zweite Ende an der drahtlosen Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation; – Mittel zur Identifizierung der Wellenform, ihrer Intensität und ihrer Dauer; und – Mittel zum Zuführen von Spannung an das elektronische Modul, wobei die Mittel zum Zuführen der Spannung zusammen mit den Elektroden in einer Baugruppe integriert sind, gekennzeichnet durch – Mittel zum Beschränken der für die geeignete Elektrode und die Behandlung verfügbaren Wellenformen.
Die drahtlose Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation gemäß Anspruch 1, wobei die Mittel zur Begrenzung der Wellenformen eine Reihe von einem oder mehreren Vorsprüngen innerhalb des Gehäuses aufweisen, wobei die Vorsprünge an das elektronische Modul angeschlossen sind, um die zu benutzenden Wellenform zu bestimmen.
Die drahtlose Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation gemäß Anspruch 2, wobei die Mittel zum Zuführen von Spannung an das elektronische Modul eine Vielzahl von Batterien sind, wobei die Batterien vorzugsweise ersetzbar oder wiederaufladbar sind.
Die drahtlose Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation gemäß Anspruch 1, wobei die Mittel zur Identifizierung ein digitales Ablese-LC-Display sind, oder wobei die Mittel, die es dem Benutzer ermöglichen, spezielle Wellenform und Intensitäten der Wellenform auszuwählen und zu steuern, weiter eine Reihe von Eingabegeräten zur Steuerung eines digitalen Ablese-LC-Displays aufweisen, wodurch es dem Benutzer ermöglicht wird, die Intensität der Wellenformen zu variieren.
Die drahtlose Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation gemäß Anspruch 1, wobei die Elektroden ersetzbar ausgebildet sind oder das elektronische Modul ersetzbar ausgebildet ist, oder wobei das elektronische Modul lösbar ist und jeweils an der drahtlosen Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation einrasten kann oder von diesem getrennt werden kann, oder wobei das elektronische Modul ein Fernsteuerungsmodul mit Anzeigemitteln ist, wobei es möglich ist, das Fernsteuerungsmodul mit den Steuerungsmitteln zu identifizieren, wobei das Fernsteuerungsmodul eine Softwareadresse einstellt, wodurch es den Steuerungsmitteln ermöglicht wird, die Übertragungssignale an das identifizierbare Fernsteuerungsmodul zu übertragen.
Die drahtlose Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation gemäß Anspruch 1, wobei die Vielzahl der Elektroden verschiedene Formen und Größen aufweisen, die direkt an einer Stelle oder an einem anderen Gebiet irgendwo am Körper des Benutzers befestigt werden können, an der eine elektrische Neuro- oder Muskelstimulation erforderlich ist, wobei die Elektroden in einen festgelegten Abstand vom elektronischen Modul positioniert sind und als schwenkbare Elektroden ausgebildet sind, die eine optimale Platzierung der Elektroden an der Schmerzstelle oder an dem Gebiet ermöglichen, an dem eine elektrische Neuro- oder Muskelstimulation erforderlich ist, und vorzugsweise weiter enthalten: ein Gewebefeld mit einem antibakteriellen Mittel, das im Wesentlichen angrenzend zum oder im Wesentlichen in der Nähe des elektronischen Moduls positioniert ist; und eine Vielzahl von Klebestreifen, in die die Vielzahl der Elektroden eingebettet ist.
Die drahtlose Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation gemäß Anspruch 1, wobei die Vielzahl der Wellenformen umfasst, jedoch nicht auf diese beschränkt ist: – einen schwachen konventionellen Modus, – einen hohen konventionellen Modus, – einen schwachen Modulationsmodus, – einem hohen Modulationsmodus, – einen schwachen Akupunktur-ähnlichen Modus und – einen hohen Akupunktur ähnlichen Modus, – einen Mikrostrommodus, – einen Stoßmodus und – einen zyklischen Modus, wobei der schwache konventionelle Modus der Vielzahl der Elektroden, die biphasischen oder monophasischen Impulse mit etwa 0-60mA bei etwa 100Hz zuführt, vorzugsweise 100Hz, mit einer Pulsweite von etwa 75 μs, und/oder der hohe konventionelle Modus den Elektroden die biphasischen oder monophasischen Pulse mit 0-100mA bei etwa 100Hz mit einer Pulsweite von etwa 125μs zuführt, und/oder der schwache Modulationsmodus den Elektroden die biphasischen oder monophasischen Pulse mit etwa 0-60mA bei etwa 50-100Hz, vorzugsweise 80-100Hz, mit einer Pulsweite von 75-100μs zuführt, und/oder der hohe Modulationsmodus den Elektroden die biphasischen oder monophasischen Pulse mit etwa 0-100mA bei 75-125Hz mit einer Pulsweite von etwa 100-125μs zuführt, und/oder der schwache Akupunktur-ähnliche Modus der Vielzahl der Elektroden die biphasischen Pulse von etwa 0-60mA bei etwa 1Hz mit einer Pulsweite von 75μs zuführt, und/oder der hohe Akupunktur-ähnliche Modus den Elektroden die biphasischen Pulse mit etwa 0-100mA bei etwa 2Hz bei einer Pulsweite von 125μs zuführt, und/oder der Mikrostrommodus der Vielzahl der Elektroden die biphasischen Pulse mit etwa 0,1-100mA bei etwa 0,3-100Hz zuführt und/oder der Stoßmodus der Vielzahl der Elektroden die biphasischen oder monophasischen Pulse von etwa 0-100mA bei etwa 100Hz mit einer Pulsweite von etwa 75μs jeweils für eine Dauer von 3 Sekunden ein und 3 Sekunden aus zuführt, und/oder wobei der zyklische Modus dem Benutzer ermöglicht, zwei oder mehrere dieser Betreibsmodi in einem individualisierten Programm zu programmieren.
Die drahtlose Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation gemäß Anspruch 1, wobei die Vielzahl der Wellenformen folgende Formen umfassen, aber nicht auf diese beschränkt sind: – drei einzelne Muskelstimulationsmodi, – einen konventionellen Modus, – einen Modulationsmodus und – drei alternative zyklische Modi.
Die drahtlose Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation gemäß Anspruch 8, wobei der erste, zweite und dritte Muskelstimulationsmodus der Vielzahl der Elektroden die biphaischen oder monophasischen Pulse typischerweise mit etwa 0-100mA bei etwa 45Hz mit einer Pulsweite von 300μs zuführt und für etwa 5 Minuten ein und für 5 Minuten ausgeschaltet bleibt (1. Modus), für 10 Minuten ein- und 10 Minuten ausgeschaltet bleibt (2. Modus) und für 10 Minuten ein- und 50 Minuten ausgeschaltet wird (3. Modus).
Die drahtlose Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation gemäß Anspruch 8, wobei der konventionelle Modus der Vielzahl der Elektroden die biphasischen oder monophasischen Pulse typischerweise mit etwa 0-100mA bei etwa 125Hz mit einer Pulsweite von etwa 125μs zuführt.
Die drahtlose Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation gemäß Anspruch 8, wobei der Modulationsmodus der Vielzahl der Elektroden die biphasischen oder monophasischen Pulse typischerweise mit etwa 0-100mA bei etwa 75-125Hz und einer Pulsweite bis etwa 125μs zuführt.
Die drahtlose Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation gemäß den Ansprüchen 9 und 11, wobei der erste, zweite und dritte alternative zyklische Modus der Vielzahl der Elektroden eine Abfolge der biphasischen oder monophasischen Pulse zuführt, die den Modulationsmodus für etwa 3 Minuten enthalten, gefolgt von einem der ersten, zweiten oder dritten Muskelstimulationsmodi für etwa 9 Minuten, gefolgt vom Modulationsmodus für etwa 3 Minuten.
Die drahtlose Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation gemäß Anspruch 1, weiter enthaltend: – eine Sendeeinheit, die eine Zeitfunktion enthält, die ein Trägersignal erzeugt, um ein digitales Format zu senden, die Mittel enthält, um individuelle Empfänger zu identifizieren, die einen Synchronisationsimpuls erzeugt, die Mittel zum individuellen Einstellen des Wellenformmodus, der Intensität und der Zeitdauer für mehrfache entfernte Elektrodenbaugruppen enthält; – ein Steuerungsmittel, das sich an einer komfortablen Stelle am Körper des Benutzers tragen lässt, wobei das Steuermittel Übertragungssignale an die drahtlose Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neurostimulation über ein Kommunikationsmedium überträgt, und – das elektronische Modul weiter einen Empfänger zum Empfangen und Dekodieren der Signale von der Sendeeinheit enthält, und/oder wobei das Steuerungsmittel die Übertragungssignale zwischen 20-500kHz vom Steuerungsmittel durch den Körper des Benutzers zur Einheit zur transkutanen elektrischen Neurostimulation überträgt, und/oder wobei das Steuerungsmittel am Handgelenk des Benutzers getragen wird.
Die drahtlose Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation gemäß Anspruch 13, wobei das Kommunikationsmedium durch kapazitive Kopplung einer Vielzahl von leitfähigen Platten oder Signalumwandlern erreicht wird, die in der Nähe der Oberfläche der Haut des Benutzers platziert sind, wobei sich eine der leitfähigen Platten oder ein Signalumwandler im Steuerungsmittel befindet und die andere leitfähige Platte oder der andere Signalumwandler in der drahtlosen Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation befindet, unter Verwendung des Körpers des Benutzers als leitfähiges Medium zur Übertragung der Übertragungssignale, oder wobei das Kommunikationsmedium über eine Funkübertragung erreicht wird, mit einer Vielzahl von Antennen mit Übertragungssignalen von 40kHz-915MHz, wobei die Übertragungssignale vorzugsweise mit den monophasischen oder biphasischen Pulssequenzen der drahtlosen Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation synchronisiert sind, um Überlagerungen der Übertragungssignale mit den monophasischen oder biphasischen Impulssequenzen zu vermeiden.
Die drahtlose Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation gemäß Anspruch 1, weiter enthaltend: – Mittel zur Synchronisation der Elektroden, so dass deren Polaritäten 180° phasenverschoben sind, um einen Austausch von Elektronen zwischen den Elektroden zu bewirken.
Die drahtlose Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation gemäß Anspruch 1, weiter enthaltend: – eine Vielzahl von post-chirurgischen Narbenelektroden; – einer Standardschiene, einem Verband, einer angefertigten Bandage oder Gips mit verschiedene Schichten; wobei die Schiene, der Verband, die Bandage oder der Gips eingebettete nicht sichtbare Drähte oder flexible Leitermaterialien enthält und die Elektroden in die Schiene, den Verband, die Bandage oder den Gipsverband eingebettet sind; wobei die Drähte oder flexiblen Leitermaterialien zur Verbindung der Vielzahl der Elektroden mit der ersetzbaren Miniatureinheit zur transkutanen elektrischen Neuro- oder Muskelstimulation dienen; wobei die Vielzahl der Elektroden gitterförmig angeordnet sind, um eine spezielle Behandlungsreihenfolge zu programmieren, die einen größeren therapeutischen Effekt an der Schmerzstelle bereitstellen kann.