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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Apparat zur Behandlung
der orthostatischen Hypotonie.
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Hypotonie
wird als anomal niedriger Blutdruck offenbar. Orthostatische Hypotonie
ist ein Zustand, der durch längere
Perioden ruhigen Stehens oder Sitzens oder durch plötzliche
Positionswechsel aus dem Sitzen oder Liegen in eine sitzende oder stehende
Position verursacht wird. Die Auswirkungen der orthostatischen Hypotonie
sind vorwiegend altersabhängig
und können
eine hohe Knochenverlust- und
Muskeldegenerationsrate umfassen. Diese Auswirkungen sind primär einer
Abnahme des Blut- und Flüssigkeitsflusses
in den unteren Extremitäten, wenn
sich der Körper
für eine
längere
Zeitdauer in einer statischen, aufrechten Lage befindet, zuzuschreiben.
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Es
ist aufgezeigt worden, dass sich die Fähigkeit der Skelettmuskelpumpe,
zur Aufrechterhaltung des Blutflusses beizutragen, im Wesentlichen
in Abhängigkeit
vom Alter und/oder dem physischen Zustand verändert. Beispielsweise geben
die Daten über
postmenopausale Frauen an, dass es eine Sub-Population von Frauen
gibt, die sich auf die Orthostase nicht gut einstellen können. Es
ist aufgezeigt worden, dass das Absinken des systolischen Drucks
bei Fehlen eines entsprechenden merklichen Anstiegs des diastolischen
Drucks und/oder der Pulsfrequenz bei vielen postmenopausalen Frauen, wenn
sie sich für
eine längere
Zeitdauer in einer aufrechten Position befinden, die Möglichkeit
eines merklich abgenommenen Blutflusses zu den unteren Extremitäten indiziert,
eine Reaktion, die mit hohen Knochenverlust- und Muskeldegenerationsraten nicht
unvereinbar ist.
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Heutige
Verfahren zur Behandlung der orthostatischen Hypotonie umfassen,
dass die Person elastische Strümpfe
trägt.
Der Person werden im Allgemeinen elastische Strümpfe verschrieben, wenn ihr
Blutdruck, während
sie eine aufrechte Haltung einnimmt, um mehr als 20 mm Hg abfällt oder
wenn die Person auffällige
Zeichen einer orthostatischen Hypotonie zeigt, z. B. ohnmächtig wird.
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Daher
besteht ein Bedarf an einem nicht invasiven Verfahren und einem
solchen Apparat für
die Behandlung von Personen, die an orthostatischer Hypotonie leiden,
insbesondere von Personen in beruflicher, klinischer oder häuslicher
Umgebung, wo regelmäßig längere Perioden
ruhigen Stehens vorkommen, die zu einer merklichen Minderung des Knochen-
und Muskelverlustes, der aus einer durch diese statischen Haltungen
hervorgerufenen schlechten Blutzirkulation und Durchblutung entsteht,
führen
könnten.
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Daher
ist es ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung, einen Apparat zur
Behandlung der orthostatischen Hypotonie und zur Abschwächung der
von der orthostatischen Hypotonie hervorgerufenen Auswirkungen zu
schaffen.
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Aus
WO93/24092 ist das Schaffen eines Apparats zur Behandlung der orthostatischen
Hypotonie bekannt, wobei dieser Apparat einen Vibrationsmechanismus
umfasst, der zum Verleihen von Vibrationskraft an einen Körperteil
einer unteren Extremität
einer Person während
der Behandlung für
eine Zeitdauer und mindestens einer für eine therapeutische Wirkung
auf die orthostatische Hypotonie ausreichenden Frequenz konfiguriert
ist. US-B-5515865 offenbart einen Sensor, der eine Vibrationsbewegung einer
Platte aktiviert, wenn keine Bewegung abgefühlt wird, erwähnt jedoch
nicht die Behandlung der Hypotonie.
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Ein
Apparat zur Behandlung der orthostatischen Hypotonie gemäß der vorliegenden
Erfindung ist in Anspruch 1 beschrieben.
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Der
Apparat ist geeignet, den Blut- und Flüssigkeitsfluss in den unteren
Extremitäten
einer Person, während
sich diese für
eine längere
Zeitdauer in einer statischen Haltung befindet, beispielsweise sitzt,
steht oder eine andere aufrechte Haltung einnimmt, zu erhöhen. Eine
Zunahme des Blut- und Flüssigkeitsflusses
wird erreicht, indem der Unterkörper
der Person mit einer Frequenz im Bereich von 10–120 Hz und vorzugsweise im
Bereich von 40–60 Hz
zum Vibrieren gebracht wird. Die Beschleunigung der Vibration beträgt mehr
als etwa 0,1 g/Zyklus und weniger als 1,0 g/Zyklus (wobei g = 9,8
m/s2) und liegt vorzugsweise zwischen 0,1
g/Zyklus und 0,2 g/Zyklus, um zu veranlassen, dass die Hautoberfläche um 10–50 Mikron
eingedrückt
wird. Die Vibration kann gleichmäßig, unterbrochen,
in der Größe veränderlich
usw. sein.
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Der
Apparat ermöglicht
eine Behandlung der Person gegen orthostatische Hypotonie in vielen
Umgebungen wie etwa einer beruflichen, klinischen oder häuslichen
Umgebung, wo regelmäßig längere Perioden
ruhigen Stehens oder Sitzens vorkommen. Der Apparat weist einen
Gurt oder ein Band, um an einem Körperteil der unteren Extremität der Person,
z. B. der Sohle eines Fußes,
befestigt zu werden, und einen Wegsensor, der jede Bewegung des
Körperteils wahrnimmt,
auf.
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Der
Wegsensor sendet ununterbrochen Signale an einen Prozessor des Apparats,
die angeben, ob eine wesentliche Bewegung des Körperteils, z. B. um mehr als
10 cm, erfolgte. Falls der Wegsensor für eine im Voraus bestimmte
Zeitdauer, z. B. für
fünf Minuten,
keine wesentliche Bewegung des Körperteil wahrnimmt,
wird bestimmt, dass die Person eine im Wesentlichen statische Haltung
einnimmt, wobei der Prozessor ein Signal an einen Vibrationsmechanismus
sendet. Das Signal aktiviert den Vibrationsmechanismus, der eine
Vibration des Körperteils
herbeiführt,
um den Blut- und Flüssigkeitsfluss
in den unteren Extremitäten
zu verstärken.
Der Vibrationsmechanismus könnte
für eine
im Voraus bestimmte Zeitdauer von z. B. zwei Minuten bis zwanzig
Minuten oder solange, bis durch den Wegsensor eine Körperbewegung
erfasst wird, eine Vibration des Körperteils herbeiführen.
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Steuerungen
an dem Apparat ermöglichen der
Person das Wählen
und Einstellen der im Voraus bestimmten Zeitdauern und anderer Parameter
wie etwa der Frequenz, mit der der Vibrationsmechanismus vibriert,
sowie das Abschalten des Apparats. Die Steuerungen können auch
verwendet werden, um die automatische Aktivierung des Vibrationsmechanismus
zu umgehen. Das heißt,
dass die Steuerungen dazu verwendet werden können, um eine direkte elektrische
Stimulation des Vibrationsmechanismus herbeizuführen und dadurch den mechanischen Wegsensor
zu umgehen, was auch bei älteren
Menschen, die einen großen
Teil, wenn nicht das Meiste, ihrer vibro-taktilen Empfindungsfähigkeiten
verloren haben, eine robuste Antwort erlaubt. Es ist vorgesehen,
dass sich die Steuerungen an einer drahtlosen oder nicht drahtlosen
Fernsteuerung befinden können,
um der Person in jeder Körperposition
ein einfaches Steuern des Apparats zu ermöglichen.
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Es
ist beabsichtigt, die Sohlen der Füße zu umgehen und das neuromuskuläre System
unter Auslösen
einer Skelettmuskelaktivität
auf Höhe
der Achillessehne zu stimulieren. Es ist außerdem beabsichtigt, den Muskelkörper selbst
durch direktes Hervorrufen eines Muskelzuckens und dadurch einer Skelettmuskelpumpenaktivität zu stimulieren.
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Die
mögliche
Anwendung des beschriebenen Apparats kommt in beruflicher, klinischer
oder häuslicher
Umgebung, wo längere
Perioden ruhigen Stehens oder Sitzens erforderlich sind, in Betracht, wobei
sie zu einer wesentlichen Verringe rung der physischen und mentalen
Erschöpfung
sowie anderer pathologischer Reaktionen, die mit einem verringerten
Blut- und Flüssigkeitsfluss
verbunden sind und beispielsweise die mit dem Knochen- und Muskelverlust
zusammenhängende
Inaktivität,
die aus der durch diese statischen Haltungen verursachten schlechten
Durchblutung entsteht, umfassen, führen könnte.
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Weitere
Merkmale der obigen Ausführungsformen
werden Fachleuten auf dem Gebiet aus der folgenden genauen Beschreibung
des Apparats schneller deutlich, wenn diese in Verbindung mit der Zeichnung
aufgenommen wird.
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Nachstehend
werden verschiedene Ausführungsformen
beschrieben, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird, worin:
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Die 1 und 2 Graphen
sind, die den Einfluss von Nichtvibration und Ganzkörpervibration auf
einige physiologische Reaktionen bei einer jungen erwachsenen Frau
zeigen;
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Die 3 und 4 Graphen
sind, die den Einfluss von Nichtvibration und Ganzkörpervibration auf
einige physiologische Reaktionen bei einer postmenopausalen Frau
zeigen;
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5 eine
isometrische Ansicht ist, die eine Vibrationsplattform mit einem
Patienten, der eine Vibrationsbehandlung gegen orthostatische Hypotonie gemäß dem Verfahren
der vorliegenden Erfindung erfährt,
zeigt;
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die 6A–6D Graphen sind, die die abgeleiteten Kreislaufparameter
als Funktion der Vibrationsfrequenz für dreißig Personen in der sitzenden Position
zeigen;
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7 ein
Blockschaltplan eines Apparats zur Behandlung der orthostatischen
Hypotonie gemäß der vorliegenden
Erfindung ist; und
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8 eine
vergrößerte, perspektivische
Ansicht des Fußes
eines Patienten ist, der für
das Unterziehen einer Vibrationsbehandlung gegen orthostatische
Hypotonie mittels des Apparats der vorliegenden Erfindung konfiguriert
ist.
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Die
vorliegende Erfindung beschreibt einen Apparat zur Behandlung der
orthostatischen Hypotonie. Sobald festgestellt wird, dass eine Person
an orthostatischer Hypotonie leidet oder dass die Person zu orthostatischer
Hypotonie neigt, kann sie mittels des Apparats der vorliegenden
Erfindung behandelt werden. Jedoch kann die Person selbstverständlich auch
dann durch das Verfahren und den Apparat der vorliegenden Erfindung
behandelt werden, wenn keine Feststellung getroffen worden ist,
dass die Person an orthostatischer Hypotonie leidet oder zu einer
sol chen neigt.
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Bevor
der Apparat der vorliegenden Erfindung beschrieben wird, wird eine
Beschreibung geliefert, wie festzustellen ist, ob eine Person an
orthostatischer Hypotonie leidet oder zu orthostatischer Hypotonie
neigt. Nachstehend werden zwei Fallstudien vorgelegt, die den Einfluss
des Vibrierens der unteren Extremitäten auf den Blutfluss während orthostatischer
Belastung, d. h. während
ruhigen Stehens, bei einer jungen gesunden Frau (Alter 18) und einer postmenopausalen
Frau (Alter 46) zeigen. Die Personen befanden sich auf einer Vibrationsplattform, wie
sie in den US-Patenten Nrn. 5.376.065, 5.273.028, 5.190.800 und
5.103.806 beschrieben sind. Die Vibrationsplattform war so eingestellt,
dass sie mit 37 Hz, 0,2 g (wobei g = 9,8 m/s2)
vertikaler Spitze-zu-Spitze-Ganzkörpervibration vibriert.
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Die
nachstehend vorgelegten Studien geben an, dass das Vibrieren der
unteren Extremitäten
während
orthostatischer Belastung zu wesentlichen physiologischen Reaktionen
bei der älteren
Peron führt, die
im Vergleich zu den physiologischen Reaktionen ohne Vibration einen
verstärkten
Blut- und Flüssigkeitsfluss
in den unteren Extremitäten
angeben, eine Indikation dafür,
dass die ältere
Person an orthostatischer Hypotonie leidet. Die jüngere Person
erfährt während der
Vibration im Vergleich zur Nichtvibration keine wesentlichen physiologischen
Reaktionen, eine Indikation dafür,
dass eine Vibration scheinbar hilft, den Blut- und Flüssigkeitsfluss
in den unteren Extremitäten
zu verstärken,
jedoch die Behandlung für
die Person nicht wirklich erforderlich ist.
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Die
bei den zwei Personen während
der Studien aufgezeichneten physiologischen Reaktionen umfassen
den systolischen und den diastolischen Blutdruck sowie die Pulsfrequenz.
Die 1–4 zeigen
die Änderungen
des systolischen und des diastolischen Blutdrucks sowie die Pulsfrequenzänderungen
bei der jüngeren
und der älteren
Person in der auf zehn Minuten in der Rückenlage (erster Datenpunkt)
folgenden stehenden Position (das Stehen begann bei der Zeit Null),
wobei die in Brusthöhe
gehaltenen Hände
eine Stütze 16 (siehe 5)
hielten.
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Auf
das Bewegen aus der Rückenlage
in ein aufrechtes Sitzen oder Stehen hin führen die Schwerkräfte zu einem
schnellen (in der Größenordnung
von wenigen Minuten) Ansammeln des Blutes in den unteren Extremitäten. Bei
Fehlen von angemessener Muskelpumpenaktivität (d. h. Muskelkontraktionen
in den Beinen) fällt
der systolische Blutdruck infolge eines unzulänglichen Nachfüllens des Herzens
ab. Die Herzfrequenz nimmt gewöhnlich
zu, um das verringerte Blutvolumen, das pro Schlag gepumpt wird,
zu kompensieren, jedoch ist diese Kompensation nie vollständig. Gleichzeitig
wirkt sich eine Vasokontraktion so aus, dass das für das Ansammeln
verfügbare Gefäßvolumen
verkleinert wird, jedoch führt
dies zu einem erhöhten
diastolischen Druck. Die Unfähigkeit, diese
normalen physiologischen Reaktionen auf orthostatische Belastung
zu garantieren, können schwere
Rückwirkungen
haben, die Schwindel, Ohnmacht, Muskelermüdung und Atrophie sowie Muskelatrophie
(d. h. Osteoporose) umfassen können,
jedoch erfährt
jedermann während
ruhigen Stehens und Sitzens einen gewissen Grad an verringertem Blut-
und Flüssigkeitsfluss
und daher eine bestimmte physiologische Belastung.
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Es
sei angemerkt, dass jeder Datenpunkt in den 1–4 den
Mittelwert von vier Erwiderungen des Studienprotokolls darstellt.
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Wie
in 1 gezeigt ist, sind ohne Vibration die physiologischen
Reaktionen der jüngeren
Person wie folgt: Auf eine Übergangsaktivität folgend
beginnt der systolische Blutdruck übereinstimmend mit dem Ansammeln
von Blut und interstitieller Flüssigkeit
in unteren Extremitäten
langsam abzusinken. Eine periodische Vasokonstriktion führt zu zeitlich
veränderlichen
diastolischen Drücken,
wobei die Herzfrequenz etwas zunimmt. Diese physiologischen Reaktionen weisen
auf einen angemessenen Blutfluss zu den unteren Extremitäten hin,
d. h., dass diese physiologischen Reaktionen zu jenen, die auf eine
orthostatische Hypotonie hinweisen, widersprüchlich sind.
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In 2 besitzt
die Ganzkörpervibration
eine kleine, jedoch klar ersichtliche Auswirkung auf die physiologische
Reaktion auf orthostatische Belastung bei der jungen erwachsenen
Frau. Der Abfall des systolischen Blutdrucks ist beseitigt, wobei
als Ergebnis die Herzfrequenz bei oder unterhalb von Rückenlagenniveaus
aufrechterhalten wird. Demgemäß erleidet
die junge erwachsene Frau bei der Einnahme einer statischen Haltung
keine orthostatische Hypotonie und neigt auch nicht dazu, eine solche
zu erleiden.
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Die
Reaktion auf orthostatische Belastung bei der älteren Person ist von jener,
die bei der jüngeren
Person beobachtet wird, fraglos verschieden. Im Fall der 46 Jahre
alten Frau nimmt, wie durch 3 gezeigt
ist, der systolische Blutdruck beim Stehen wesentlich ab, wobei
dies durch einen plötzlichen
Anstieg der Pulsfrequenz kompensiert wird. Dort tritt eine wesentliche
Zunahme des diastolischen Blutdrucks kaum in Erscheinung, d. h.,
dass es der Person sowohl an einer angemessenen Skelettmuskelpumpe
als auch an einer vasokonstriktiven Aktivität mangelt. Das Absinken des
systolischen Blutdrucks bei Fehlen eines entsprechenden Anstiegs
des diastolischen Blutdrucks und/oder der Pulsfrequenz indiziert
die Möglichkeit
eines wesentlichen Ansammelns von Blut in den unteren Extremitäten. Demgemäß erleidet
die ältere
erwachsene Frau bei Beibehaltung einer statischen Haltung eine orthostatische
Hypotonie.
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In 4 führt das
Aussetzen dieser Frau einer Vibration zu einer Verbesserung der
physiologischen Reaktion auf orthostatische Belastung. In Gegenwart
von Vibration fällt
der systolische Blutdruck unwesentlich ab, während im Gegensatz dazu der
diastolische Blutdruck plötzlich
ansteigt und beibehalten wird. Die Pulsfrequenz scheint über die
zwölf Minuten
der Aufzeichnung eine langsame Zunahme zu erfahren.
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Eine
Vibration, die auf die Grundfläche
des Fußes
ausgeübt
wird, oder eine Ganzkörpervibration mittels
eines Vibrationstisches 10, wie er in 5 gezeigt
ist, ist ausreichend, um eine neurosensorische Aktivität anzuregen,
die zu einer entsprechenden Aktivierung des Reflexes und zu einer
ausreichenden Muskelaktivität,
um eine angemessene Rückkehr von
Blut und interstitieller Flüssigkeit
zum Herzen sicherzustellen, führt.
Die Auswirkung der fußbasierten Vibration
erstreckt sich daher nicht nur auf das Aufrechterhalten eines angemessenen
Nährstoffflusses zu
den unteren Gliedmaßen,
wodurch Nerven-, Muskel- und Knochengewebe in jenen Bereichen erhalten
wird, sondern auch auf Oberköper
und zerebrale Aktivitäten.
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5 zeigt
eine Person, die den Apparat verwendet. Die Person steht auf dem
Vibrationstisch 10. Die Vibrationen, die durch den Tisch 10 für eine im
Voraus bestimmte Zeitdauer von beispielsweise 10 Minuten erzeugt
werden, werden durch den Körper
der Person übertragen.
Die Vibrationen werden durch den motorisch angetriebenen Federmechanismus 12,
der unterhalb einer stationären
Plattform 14 des Vibrationstisches 10 angeordnet
und daran befestigt ist, erzeugt. Es ist beabsichtigt, die Vibrationen durch
mehrere nicht motorisch angetriebene Federn oder Spulen, die unterhalb
der stationären
Plattform 14 angebracht sind und auf denen diese ruht,
zu erzeugen.
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Die
durch den Vibrationstisch 10 übertragenen Frequenzen liegen
im Bereich zwischen 10–120 Hz,
wobei die Beschleunigung der Vibration im Bereich von 0,1 g/Zyklus
bis 1,0 g/Zyklus (wobei g = 9,8 m/s2) und
vorzugsweise von 0,1 g/Zyklus bis 0,2 g/Zyklus liegt, um zu veranlassen,
dass die Hautoberfläche
um 10–50
Mikron eingedrückt
wird. Vorzugsweise liegt die Frequenz des Vibrationstisches 10 im
Bereich von 40–60
Hz. Die Vibrationswellen sind vorzugsweise sinusförmig, jedoch
kommen auch andere Wellenformen in Betracht. Die Vibration kann
gleichmäßig, unterbrochen,
in der Größe veränderlich
usw. sein.
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Die
Frequenz des Vibrationsarbeitspiels der stationären Plattform 14 kann
ohne weiteres so eingestellt werden, dass eine konzentrierte Behandlung an
spezifischen Mechanorezeptoren in dem posturalen Steuerprozess,
d. h. kutanen Rezeptoren, Golgi-Sehnenorganen, Muskelspindeln usw.,
erlaubt wird. Die Amplitude des Vibrationsarbeitspiels der stationären Plattform 14 kann
ohne weiteres von 0,05 bis 0,5 g gesteuert werden.
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Auf
der Oberfläche
des Fußes
umfassen die entscheidenden sensorischen Systeme die Ruffini-Körperchen,
die Meisner-Körperchen
und die Pacini-Körperchen.
Zusätzlich
könnten
die Golgi-Sehnenorgane und Muskelspindeln in den unteren Gliedmaßen eine
wichtige Rolle in dem sensorischen Transduktionsprozess spielen.
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Da
fünf verschiedene
sensorische Systeme die beherrschende Rolle bei der Erfassung von
fußbasierter
Vibration und ihres Einflusses auf die Skelettmuskelpumpenaktivität und dementsprechend
auf das Kreislaufsystem spielen können, wurde eine Reihe von
Frequenzhubstudien vorgenommen, um den Frequenzgang der physiologischen
Reaktionen zu kennzeichnen. Da jedes sensorisches System verschiedene
Frequenzgänge
offenbart, würde
dies die Identifikation der meisten wichtigen Beisteuernden zu einer
Skelettmuskelpumpensteuerung ermöglichen.
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Dreißig gesunde
weibliche Freiwillige (Alter 30–80)
nahmen an dieser Studie teil. Jede wurde sieben verschieden Vibrationsaussetzungen
unterzogen, die sich von 0–120
Hz, jeweils bei 0,2 g (g = 9,8 m/s2), erstreckten.
Die spezifische Behandlungsfrequenzen umfassten: 0,15, 22, 44, 60,
84 und 120 Hz. Alle Behandlungen erfolgten mit Subjekten in sitzender
Position, wobei die Füße (ohne
Schuhe) auf die Vibrationsplattform gestellt waren. Die Aussetzungen erfolgten
für zwanzig
Minuten. Der systolische und der diastolische Blutdruck wurden vor
und nach der Vibrationsbehandlung aufgenommen. Die Herzfrequenz
wurde während
der Behandlung ständig
aufgezeichnet. Anhand dieser Messungen konnten vier übliche abgeleitete
Kreislaufparameter bestimmt werden: die Änderung des Herzfrequenz-Druck-Produkts, die Änderung
des mittleren arteriellen Drucks, die Änderung der Herzleistung und
die Änderung
der Linksherzarbeit.
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Die
durch die 6A–6D gezeigten
Ergebnisse demonstrierten deutlich, wie eine Niedrigpegel-Vibration
am Fuß (wobei
das Subjekt sich in einer sitzenden Position befindet) geeignet
ist, die Auswirkungen von orthostatischer Hypotonie wesentlich zu hemmen.
Zudem ist die unterschiedliche Frequenzabhängigkeit der Kreislaufantwort
offensichtlich, wobei die Spitzenempfindlichkeit für den mittleren
arteriellen Druck (MAP, Mean Arterial Pressure) und die damit verwandten
Parameter in der Umgebung des 40–60-Hz-Bereichs und für das Frequenz-Druck-Produkt
im Bereich von 60–90
Hz auftritt. Im Bereich von 40–60
Hz zeigen die Berechnungen des MAP, dass die physiologische Reaktion
auf orthostatische Belastung (aufrechtes ruhiges Sitzen) durch die
fußbasierte
Vibration mit niedrigem Pegel (0,2 g) fast vollständig beseitigt
werden kann.
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Bei
diesen Experimenten wurde die Ganzkörpervibration als Stimulus
verwendet; da die Skelettmuskelpumpeantwort keine Ganzkörpervibration, sondern
nur eine Stimulation der Vibrationssensoriksysteme in den unteren
Gliedmaßen
erfordert, ist es jedoch klar, dass der Apparat der vorliegenden
Offenbarung, der im Folgenden mit Bezug auf die 7 und 8 beschrieben
wird, die Vibrationssensoriksysteme in den unteren Gliedmaßen und
hinterher die Skelettmuskelpumpenaktivität anregen kann und eine ähnliche
Antwort erzeugen kann.
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Das
Hauptziel oder der Hauptzweck des Apparats der vorliegenden Offenbarung
ist, Verschiebungen im Bereich von mindestens 10 Mikrometern an
den Sohlen der Füße oder
dem Körperteil
unterer Extremitäten
im Frequenzbereich von 10–120
Hz und vorzugsweise im Bereich von 40–60 Hz zu erreichen, wobei
diese Frequenzen für
eine im Voraus bestimmte Zeitdauer von z. B. zwei Minuten bis zwanzig
Minuten, während
sich die Person in einer im Wesentlichen statischen Haltung befindet,
wie durch mindestens einen mechanischen Wegsensor bestimmt wird, aufrechterhalten
werden.
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In
den 7 und 8 umfasst der Apparat 100 eine
Gurt- oder Bandanordnung 102 (oder eine andere Befestigungsanordnung),
um an einem Körperteil
der unteren Extremitäten
der Person wie etwa der Sohle eines Fußes, wie durch 8 gezeigt
ist, befestigt zu werden, und einen Wegsensor 104, der jegliche
wesentliche Bewegung des Körperteils
abfühlt.
Der Wegsensor 104 sendet ununterbrochen Signale zu einem
Prozessor 106 des Apparats 100, die angeben, ob
irgendeine Bewegung des Körperteils von
z. B. mehr als 10 cm erfolgte. Falls der Wegsensor 104 für eine im
Voraus bestimmte Zeitdauer von z. B. fünf Minuten keine wesentliche
Bewegung des Körperteils
misst, wird durch den Prozessor 106 bestimmt, dass sich
die Person in einer im Wesentlichen statischen Haltung befindet,
wobei der Prozessor 106 ein Vibrationsmechanismus-Steuersignal, VM-Steuersignal,
an einen Vibrationsmechanismus 108 sendet.
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Das
VM-Steuersignal aktiviert den Vibrationsmechanismus 108,
was das Vibrieren mindestens eines Vibrationssensors 109 innerhalb
des Vibrationsmechanismus 108 veranlasst, wodurch dem Körperteil
eine Vibrationskraft verliehen wird, um diesen zum Vibrieren zu
bringen, und was zu einem verstärkten
Blut- und Flüssigkeitsfluss
in die unteren Extremitäten
führt,
wie oben beschrieben worden ist. Der Vibrationsmechanismus 108 veranlasst
die Vibration des Körperteils
für eine
im Voraus bestimmte Zeitdauer von z. B. zwei Minuten bis zwanzig
Minuten oder solange, bis durch den Wegsensor 104 eine Körperbewegung
erfasst wird. Die Vibration kann gleichmäßig, unterbrochen, in der Größe veränderlich
usw. sein.
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Nach
der im Voraus bestimmten Zeitdauer sendet der Prozessor 106 ein
Vibrationsmechanismus-Abschaltsignal, VM-Abschaltsignal, an den
Vibrationsmechanismus 108, um diesen zu deaktivieren und
die Vibration des Körperteils
zu beenden. Der Prozess wiederholt sich dann auf periodischer oder unregelmäßigen Basis,
bis der Wegsensor 104 eine Bewegung des Körperteils
erfasst, oder die Person verwendet die Steuerungen 110,
um den Apparat abzuschalten.
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Die
Steuerungen 110 an dem Apparat 100 ermöglichen
der Person ferner das Wählen
und Einstellen der im Voraus bestimmten Zeitdauern und anderer Parameter
wie etwa die Frequenz, mit der der Vibrationsmechanismus vibriert,
sowie das Abschalten des Apparats 100. Die Einstellparameter
werden als Anwender-Steuersignale
an den Prozessor 106 übertragen.
Der Prozessor 106 verwendet die Anwender-Steuersignale
zum Steuern des Apparats 100 gemäß den vom Anwender gewählten Einstellungen.
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Die
Steuerungen 110 können
außerdem dazu
verwendet werden, die automati sche Aktivierung des Vibrationsmechanismus 108 durch
den Prozessor 106 zu umgehen, indem das VM-Steuersignal übertragen
wird, wenn der Wegsensor 104 innerhalb der im Voraus bestimmten
Zeitdauer keine wesentliche Bewegung erfasst. Das heißt, dass
die Steuerungen 110 dazu verwendet werden können, eine
direkte elektrische Stimulation des Vibrationsmechanismus 108 herbeizuführen, wodurch
unter Umgehung des mechanischen Wegsensors 104 auch bei älteren Menschen,
die einen großen
Teil, wenn nicht das Meiste, ihrer vibro-taktilen Empfindungsfähigkeiten verloren
haben, eine robuste Antwort ermöglicht wird.
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Es
ist vorgesehen, dass sich die Steuerungen 110 an einer
drahtlosen oder nicht drahtlosen Fernsteuerung befinden können, um
der Person in jeder Körperposition
ein einfaches Steuern des Apparats 100 zu ermöglichen,
indem sie den Betrieb des Prozessors 106 steuert, während sie
sich in irgendeiner Körperposition
und in irgendeinem Zustand befindet. Es ist ferner vorgesehen, dass
der Prozessor 106 einen Set programmierbarer Anleitungen
in einem Speichermodul enthält,
die durch den Prozessor 106 ausgeführt werden können, um
dem Apparat 100 das Ausüben
seiner Funktionen zu ermöglichen.
Der Apparat 100 weist ferner ein Batteriefach (nicht gezeigt)
für die
Unterbringung einer Batterie 112 zum Speisen der verschiedenen
Komponenten des Apparats 100 auf.
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Es
sei angemerkt, dass zugunsten optimaler Ergebnisse zwei Apparate,
einer, der an der einen unteren Extremität befestigt ist, und ein weiterer,
der an der anderen unteren Extremität befestigt ist, die gleichzeitig
arbeiten, verwendet werden sollten.
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Es
ist beabsichtigt, die Sohlen der Füße zu umgehen und das neuromuskuläre System
unter Auslösen
einer Skelettmuskelaktivität
auf Höhe
der Achillessehne zu stimulieren. Es ist außerdem beabsichtigt, den Muskelkörper selbst
durch direktes Hervorrufen eines Muskelzuckens und dadurch einer Skelettmuskelpumpenaktivität zu stimulieren.
Ferner ist beabsichtigt, den Apparat in der Fußbekleidung wie etwa einem
Schuh oder einer Socke aufzunehmen, um in einfacher Weise den Apparat
während der
Behandlung in nächster
Nähe der
Sohle eines Fußes
anzuordnen.
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Die
mögliche
Anwendung des beschriebenen Verfahrens und des beschriebenen Apparats kommt
in beruflicher, klinischer oder häuslicher Umgebung, wo längere Perioden
ruhigen Stehens oder Sitzens erforderlich sind, in Betracht, wobei
sie zu einer wesentlichen Verringerung der physischen und mentalen
Erschöpfung
sowie anderer pathologischer Reaktionen, die mit einem verringerten
Blut- und Flüssigkeitsfluss
verbunden sind und beispielsweise die mit dem Knochen- und Muskelverlust
zusammenhängende
Inaktivität,
die aus der durch diese statischen Haltungen verursachten schlechten
Durchblutung entsteht, umfassen, führen könnte.
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Der
Apparat der vorliegenden Erfindung ermöglicht ein Behandeln der Person
gegen orthostatische Hypotonie in jeder Umgebung und während der praktischen
Durchführung
einer Tätigkeit
wie etwa des Maschinenschreibens sowie als Passagier in einem Flugzeug,
in einem Zug, in einem Auto oder einem anderen Fahrzeug und auch
dann, wenn die Person schläft
oder ruht. Weitere Vorteile, die durch den Apparat der vorliegenden
Erfindung verschafft werden, sind, dass wenig oder kein Training/Lernen der
Personen erforderlich ist, dass der Apparat kostengünstig zu
konstruieren ist und seine kleine Größe und sein geringes Gewicht
ihn bequem verbergen, lagern und verwenden lassen, dass für eine deutliche Wirkung
nur eine kurze Dauer der Behandlung (von etwa zwei Minuten pro Vibrationsperiode)
erforderlich ist, dass die Behandlung mittels des Apparats durchgeführt werden
kann, während
der Patient eine stehende, sitzende oder andere aufrechte statische
Haltung einnimmt, und dass der Apparat verwendet werden kann, um
den kranken älteren
Menschen zu behandeln, wo andere Behandlungen gegen orthostatische
Hypotonie jenseits der physischen Möglichkeiten dieser Personen
liegen.
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Obwohl
diese Offenbarung mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden ist,
wird Fachleuten auf dem Gebiet, zu dem sie gehört, sofort klar, dass daran Änderungen
und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung
abzuweichen.