DE68927258T2

DE68927258T2 - Verfahren zur steigerung der übertragung der körperwärme

Info

Publication number: DE68927258T2
Application number: DE68927258T
Authority: DE
Inventors: William Patrick Campbell
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-11-08
Filing date: 1989-11-08
Publication date: 1997-04-24
Anticipated expiration: 2009-11-09
Also published as: CA2002405A1; EP0396720B1; EP0396720A1; DE68927258D1; EP0396720A4; CA2002405C; AU4627289A; US5018521A; WO1990004955A1

Description

Die Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren zum Erhöhen der Wärmeübertragung aus einem Körper und eine Vorrichtung zum Erhöhen der Wärmeübertragung in einen und aus einem Körper (insbesondere in den und aus dem Körper einer Person). Die höhere Wärmeübertragung kann zum Erhöhen der Kalorienverbrennung einer Person verwendet werden und für andere Behandlungen einer Person, wobei dem Körper Wärme zugeführt (oder entzogen) werden soll.
Die Erfindung betrifft insbesondere ein kosmetisches Verfahren und eine Vorrichtung zur höheren Kalorienverbrennung, wodurch ein Fettverlust und daraus resultierend der Gewichtsverlust einer Person erzielt werden kann. Somit kann die Erfindung zur Gewichtsabnahme verwendet werden.
Zudem kann man die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zum Behandeln eines Körpers verwenden, um ihm schnell Wärme zuzuführen (oder zu entziehen), zum Beispiel zum Behandeln von Hypothermie oder Hyperthermie.

STAND DER TECHNIK

Es wurde vorgeschlagen die Kalorienverbrennung im Körper zu erhöhen zur Unterstützung einer Person beim Abnehmen, unabhängig von Bewegungsübungen, siehe Pearson et al., The Life Extension Weight Loss Program (veröffentlicht von Doubleday & Co. 1986). Insbesondere die Seiten 144 bis 164 ("Thermogenesis: The Cool Way to Lose Fatt") beschreiben, daß eine höhere Kalorienverbrennung im Körper, z.B. durch Wärmeübertragung aus dem Körper (z.B. Erkältungs-bedingte Thermogenese), einen Fettverlust bewirkt, der zu einem Gewichtsverlust führen kann. Die Veröffentlichung beschreibt auf den hier zitierten Seiten im allgemeinen das Verfahren der Thermogenese (d.h. Wärmeerzeugung) und zeigt wie es eingesetzt werden kann, damit eine Person Körperfett verliert. US-A-1 305 439 beschreibt eine Vorrichtung zum mechanischen Massieren eines menschlichen Körpers während dieser erwärmt wird.
In Hinsicht auf verschiedene bekannte Vorrichtungen zum Anwenden eines Kühlmediums auf ein Körperteil, werden in der US-A-4 326 533 (Henderson) Körper-Kühlvorrichtungen offenbart mit mindestens einer Tasche, die einen Behälter mit gefrorener Flüssigkeit oder halb-flüssigem Material aufnehmen und speichern kann. Die beschriebene Kühlvorrichtung ist in Form eines elastischen oder manuell verstellbaren Bandes aus weichem Textilmaterial. Sie hat mindestens eine Kammer mit mindestens einer Öffnung, in die einzelne Beutel oder Behälter mit gefrorener Flüssigkeit oder halb-flüssigem Material eingesetzt werden können und anschließend, wenn sie aufgetaut sind, daraus entnommen werden können zum Wiedereinfrieren und Wiederverwenden. Die Vorrichtung wird besonders geeignet um den Kopf und die Handgelenke getragen, wodurch sie bei körperlich beanspruchten Personen, wie Sportlern und Arbeitern, die Köperwärme erniedrigt und den Schweiß aufnimmt. Das Patent offenbart, daß die Vorrichtung auch zum Kühlen verschiedener Körperteile zu medizinischen Zwecken geeignet ist.
US-A-2 288 745 (Sammis) beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren, wodurch Personen dabei geholfen wird, sich bei warmem oder heißem Wetter wohlzufühlen, indem das Abgeben überflüssiger Wärme vom Körper erleichtert wird. Die offenbarte Vorrichtung umfaßt eine Tasche oder einen Umschlag aus Stoff, woran ein elastisches Armband geeignet befestigt ist. In der Tasche ist dabei ein abnehmbarer Schwamm-Gummi- Behälter oder Sack angebracht. Der Sack ist dabei entlang eines Außenwandabschnitts aufgeschlitzt, wobei der Zugang zu einer Kammer oder einem Abteil im Sackinneren geöffnet wird. Hier kann ein Stück oder ein Würfel eines geeigneten Kühlmittels wie Trockeneis eingesetzt werden.
US-A-2 208 855 (Riley) beschreibt ein Material zur Temperaturreduzierung. Vor dem Gebrauch zur Reduzierung der Temperatur wird hierbei ein geeignetes Kühlmittel ganz über einen geeigneten inerten porösen Träger verteilt, wobei die enge Verbindung von Kühlmittel und Träger das Material zur Temperaturreduzierung bereitstellt. Eine bestimmte Ausführungsform des Patents beschreibt die Verwendung einer Kombination aus einem gefrorenen Stoff wie Eis mit einem natürlichen oder Zellulose-haltigen Schwamm-Material. Der gefrorene Stoff wird dabei durch das Einfrieren einer bestimmten Menge des gleichen Stoffs, der über den porösen Schwamm-Körper verteilt wurde, erhalten.
Während alle oben beschriebenen Patente verschiedene Vorrichtungen zum Anbringen eines Kühlmediums an ein Körperteil beschreiben, offenbart keines dieser Patente die Anwendung eines Kühlmediums zum Induzieren der Thermogenese. Insbesondere beschreibt keines der Patente die Anwendung des Kühlmediums zum Erhöhen der Kalorienverbrennung, damit eine Fettverlust erzielt wird. Weiter beschreibt keines der Patente eine höhere Kalorienverbrennung mit dem Ziel, durch den Gebrauch der offenbarten Vorrichtungen Gewicht zu verlieren.
US-A-4 718 429 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reduzierung von Fettdepots im menschlichen Körper durch Auflegen einer kühlenden Fluid-Platte auf Bereiche des menschlichen Körpers. Die Vorrichtung kann auch Einrichtungen zur Wärmeversorgung des Körpers enthalten.
Es ergeben sich folgende Probleme bei der Verwendung der in den Patenten offenbarten Vorrichtungen, insbesondere zum Erhöhen der Kalorienverbrennung. Wird die Temperatur eines bestimmten Körperbereichs bei der Anwendung der offenbarten Vorrichtungen erniedrigt, versucht der Körper den Wärmeverlust dadurch zu beschränken, daß der Blutfluß zu den äußeren Körperschichten an diesem Punkt eingeschränkt wird.
Entsprechend wird die Wärmemenge, die aus dem Körper übertragen wird, herabgesetzt, ebenso wie die Geschwindigkeit der Wärmeübertragung. Wird ein Körper in eine kühlere Umgebung gebracht, steigt der Kalorienverbrauch um eine bestimmte Menge an. Durch die Einschränkung des Blutflusses zu den gekühlten Bereichen wird dieser höhere Kalorienverbrauch jedoch reduziert und die Zeit, die für einen solchen höheren Kalorienverbrauch benötigt wird, steigt unweigerlich an. Damit eine Person durch dieses Verfahren praktisch eine große Menge Fett verliert, muß sie für eine längere Zeitdauer in einer unbequemen Position aushalten.
Es wurde zudem gezeigt, daß der Hauptunterschied zwischen übergewichtigen Personen und Personen mit normalem Gewicht darin liegt, daß übergewichtige Personen Wärme weniger wirksam an die Umgebung abgeben. Es wurde auch gezeigt, daß durch normales Verschließen der Kapillaren in den äußeren Körperregionen (hervorgerufen durch lokale oder allgemeine normale Abkühlung des Körpers) die Thermogenese langfristig an Wirkung verlieren kann. Um die Thermogenese als Verfahren zur Fettreduzierung einzusetzen, z.B. in einem Diätprogramm, muß man deshalb die Wärmeübertragung aus dem Körper erhöhen und die Wärme effizienter übertragen (z.B. mit einer höheren Übertragungsgeschwindigkeit).
Bei der Behandlung von Personen, bei der eine Wärmeübertragung in den und aus dem Körper einer Person eingesetzt wird (z.B. bei der Behandlung von Personen, die unter Hypothermie oder Hyperthermie leiden) ist es auch wichtig, daß die Übertragung von Wärme in den Körper einer Person (oder der Entzug von Wärme aus dem Körper) effizienter erfolgt, in größeren Mengen und mit einer höheren Geschwindigkeit.
Es wurde beschrieben, daß lang- und kurzzeitiges elektrisches Stimulieren der Muskeln eine höhere vaskuläre Versorgung hervorruft, während gleichzeitig die Anzahl der Kapillaren im Muskel ansteigt, siehe Clinical Electrotherapy, Seiten 156 bis 158 (Hrsg.: Nelson & Currier bei Appleton & Lang, 1987). Die Veröffentlichung beschreibt, daß nach gepulster elektrischer Stimulation (10 Hz Frequenz) über 4, 14 und 28 Tage im stimulierten Gewebe eine Erhöhung der Kapillardichte von 20, 50 bzw. 100% auftritt. Die Veröffentlichung beschreibt die Wirkung der elektrischen Stimulation auf den Blutfluß und nicht die Verwendung solcher Wirkungen.
Entsprechend wird noch immer eine bessere Wärmeübertragung in einen und aus einem Körper (d.h. Wärme- oder Kälteübertragung von einer Wärme- oder Kältequelle auf den Körper) erwünscht zur Behandlung des Körpers (z.B. zum Lindern von Hyperthermie oder Hypothermie) oder zum Erhöhen der Wärmeübertragung aus dem Körper, so daß die Kalorienverbrennung ansteigt und dadurch ein erhöhter Fett- oder Gewichtsverlust erfolgt.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, das die Wärmeübertragung von einem Körper auf eine Kältequelle erhöht. Es soll auch eine höhere Übertragungsgeschwindigkeit bereitgestellt werden, so daß ein kosmetischer Gewichtsverlust erzielt werden kann.
Es ist weiter Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der die Wärmeübertragung in einen oder aus einem Körper von einer Kälte- oder Wärmequelle erhöht werden kann.
Es ist weiter Aufgabe der Erfindung, die Kalorienverbrennung eines Körpers zu erhöhen, durch Erhöhen der Wärmeübertragung aus dem Körper (d.h. durch Erhöhen der Wärmeübertragung aus dem Körper heraus), was einen kosmetischen Gewichtsverlust bewirkt.
Es ist weiter Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen zum Erzielen eines Fettverlusts und eines daraus resultierenden kosmetischen Gewichtsverlust durch eine höhere Kalorienverbrennung aufgrund einer höheren Wärmeübertragung aus dem Körper.
Es ist weiter Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen zum Behandeln einer Person (z.B. zum Vorbeugen oder Behandeln von Hyperthermie oder Hypothermie) durch Erhöhen der Wärmeübertragung in einen oder aus einem Körper von einer Kälte- oder Wärmequelle.
Die Erfindung erfüllt oben genannte Aufgaben, indem zusammen mit den Wärme- oder Kälteanwendungen eine Vorrichtung verwendet wird, wodurch die Körperoberfläche verstärkt mit Blut versorgt wird und der Blutfluß in den Bereichen nahe der Hautoberfläche erhöht wird. Hierdurch steigt die Wärmeübertragung in den oder aus dem Körper sowie die Geschwindigkeit der Wärmeübertragung in den oder aus dem Körper.
Die Erfindung ermöglicht nicht nur die lokale Wärme- oder Kälteanwendung, sondern auch der ganze Körper kann einer Wärme- oder Kältequelle ausgesetzt werden zum Erwärmen oder Abkühlen (z.B. kann er in ein Medium eingetaucht werden, das eine andere Temperatur hat, die über oder unter der Kerntemperatur des Körpers liegt)
Die Erfindung betrifft somit allgemein das Anwenden von Wärme oder Kälte, lokal oder auf den ganzen Körper einer Person, zusammen mit der Anwendung einer Vorrichtung, wodurch der Blutfluß in den Oberflächenbereichen des Körpers erhöht wird und die Wärmeübertragung in den und aus dem Körper ansteigt.
Die Erfindung ist nicht auf ein bestimmtes Verfahren beschränkt zum Erhöhen des Blutflusses zur Hautoberfläche (zu einem Bereich der Körperoberfläche). Vorzugsweise wird ein elektrisches Stimulationsverfahren oder ein chemisches Verfahren verwendet. Zudem können leichte Reizungen der Haut dazu verwendet werden, den Blutfluß zu Bereichen der Körperoberfläche zu erhöhen. Die Vorrichtung zur Erhöhung der Durchblutung in den Oberflächenbereichen des Körpers einer Person kann an verschiedenen Körperbereichen angewendet werden.
Verwendet man die elektrische Stimulation, um den Blutfluß in der Oberfläche zu erhöhen, können die Elektrodeneinrichtungen elektrisch mit der gewünschten Muskelgruppe verbunden werden. Dadurch steigt die Blutzirkulation dorthin an und der Blutfluß in den Oberflächenregion wird erhöht zur übertragung von Wärme oder Kälte.
Zudem kann man chemische Mittel verwenden, um einen relativ niedrigen oder relativ hohen pH-Wert auf die Haut aufzubringen, wodurch der Blutfluß zur Haut und damit die Wärmeoder Kälteübertragung erhöht wird. Die chemischen Mittel sollten die Haut nicht reizen und können entweder unter einem neutralen pH-Wert (pH-Wert unter 7) oder über einem neutral pH-Wert (pH-Wert über 7) liegen, so daß sie den Blutfluß in den Oberflächenbereichen des Körpers erhöhen. Wird der pH-Wert des Stoffes weiter unter den pH-Wert 7 abgesenkt oder weiter über den pH-Wert 7 angehoben, sollten Hautreizungen verhindert werden. Das chemische Mittel kann eine mit Flüssigkeit getränkte Kompresse sein (z.B. ein gesättigter Schwamm), wobei die Flüssigkeit die gewünschten pH-Werte hat.
Es können zudem mehrere Verfahren gemeinsam verwendet werden zum Erhöhen der Blutzirkulation in den Oberflächenbereichen des Körpers. Ein elektrisch leitendergesättigter Schwamm (gesättigt mit einer Flüssigkeit mit einem pH-Wert geringer als 7, die dem Schwamm eine elektrische Leitfähigkeit vermittelt) kann z.B. als Elektrode für elektrische Stimulationszwecke sowie als Kompresse mit relativ niedrigem pH-Wert verwendet werden zum Erhöhen der Durchblutung in den Oberflächenbereichen des Körpers.
Die Vorrichtung zum Erhöhen der Durchblutung in den Oberflächenbereichen des Körpers mit dem Ziel der Erhöhung der Wärme- oder Kälteübertragung können als Teile eingebracht werden in verschiedene Typen von Tragevorrichtungen. Die Vorrichtung zum Erhöhen der Blutzirkulation zur Hautoberfläche kann z.B. in einem Gürtel, einer Weste oder einem Netzanzug eingearbeitet sein. Vorzugsweise ist der Gürtel, die Weste oder der Netzanzug zumindest zum Teil aus einem elastischen Stoff, so daß die Elektroden (oder das elektrische Stimulationsgerät) daran befestigt werden können. Weiterhin sollten die Vorrichtungen zum Halten des pH- Wertes an der Haut bei einem relativ niedrigem (oder relativ hohem) Wert in engem Kontakt mit der Haut gehalten werden.
Entsprechend kann der höhere Blutfluß zur Hautoberfläche erfindungsgemäß zusammen mit der Anwendung von Wärme oder Kälte auf den Körper verwendet werden, wodurch verschiedene Vorteile erzielt werden. Es kann z.B. eine hohe Thermogenese erreicht werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine Anwendung von Wärme oder Kälte (lokal oder allgemein) zusammen mit der Anwendung einer Einrichtung, die den Blutfluß zur Hautoberfläche erhöht zum Behandeln oder Vorbeugen von Hypothermie bzw. Hyperthermie.
Die Anwendung von Kälte zusammen mit der Anwendung von Einrichtungen, die den Blutfluß zur Hautoberfläche erhöhen, kann zum Erhöhen der Kalorienverbrennung eingesetzt werden. Dadurch wird ein höherer Fettverlust und im Ergebnis ein Gewichtsverlust erwirkt. Damit kann eine erhöhte Thermogenese erreicht werden. Die Vorrichtung kann alleine verwendet werden (ohne dabei Übungen auszuführen, z.B. Bewegungsübungen während der Anwendung) in einem Gewichtsverlust-Programm, oder sie können während des Trainierens angewendet werden zur Verbesserung des kardiovaskulären Systems und zum Erzielen eines Gewichtsverlusts.

BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es zeigt:
Fig.1 eine Ausführungsform der Erfindung, wobei die Vorrichtung zum Erhöhen des Blutflusses zur Hautoberfläche in einen Ganzkörper-Netzanzug eingearbeitet ist, der den Körper einer Person bedeckt;
Fig. 2 und 3 die Verwendung der Erfindung beim Durchführen von Bewegungsübungen;
Fig. 4 bis 6 eine zweite Ausführungsform der Erfindung, wobei die Vorrichtung zum Erhöhen des Blutflusses zur Hautoberfläche in eine Weste eingearbeitet ist;
Fig. 7 bis 10 eine dritte Ausführungsform der Erfindung, wobei die Vorrichtung zum Erhöhen des Blutflusses zur Hautoberfläche in einen Gürtel eingearbeitet ist; und
Fig. 11 bis 13 den Stromkreis und die Wellenform des austretenden Stroms zum Veranschaulichen des höheren Blutflusses in den Oberflächenregionen des Körpers durch elektrische Stimulation.

BESTE AUSFÜHRUNGSWEISE DER ERFINDUNG

Obwohl die Erfindung an bestimmten und bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wird, sind diese nicht beschränkend für die Erfindung. Hingegen umfaßt die Erfindung alle Variationen, Modifikationen und Äquivalente, die in den Umfang der Erfindung fallen, wie durch die angefügten Ansprüche definiert.
Die Erfindung betrifft Anwendungen von Wärme oder Kälte auf den Körper in Verbindung mit einem höheren Blutfluß in den Oberflächenregionen des Körpers, wodurch Wärme in den oder aus dem Körper übertragen wird. Es wird auch beschrieben, daß bestimmte vorteilhafte Wirkungen erzielt werden können durch den Gebrauch einer solchen höheren Wärmeübertragung in den und aus dem Körper. Das Verfahren, das die Durchblutung nahe der Hautoberfläche erhöht, kann zusammen mit der Anwendung eines Kühlmediums auf den Körper verwendet werden, wodurch der Körper mehr Kalorien verbrennt. Dies führt zu einem Fett- und Gewichtsverlust. Weiterhin kann die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet werden, indem solche Wärme- oder Kälteanwendungen zusammen mit einer höheren Durchblutung lokaler Bereiche nahe der Hautoberfläche bereitgestellt werden zum Behandeln oder Vorbeugen von Hypothermie oder Hyperthermie.
Zum Erhöhen des Blutflusses in den Oberflächenregionen des Körpers wird das Verfahren der elektrischen Stimulation (z.B. die elektrische Stimulation von Muskelgruppen) bevorzugt. Es werden solche elektrischen Stimulationen zur Erhöhung des Blutflusses in einem Bereich von 1 bis 10 Hz. bevorzugt, die in der oben genannten Veröffentlichung diskutiert werden.
In der ersten Ausführungsform der Erfindung ist die elektrische Stimulationsvorrichtung in einen Ganzkörper anzug eingearbeitet, siehe Fig. 1. Hierbei kann die Luft oder das Wasser (um die Person herum) als Medium verwendet werden zum Entfernen der Wärme oder zum Übertragen der Wärme aus dem Körper der Person. Der Netzanzug 10 stellt dabei ein Substrat bereit, an das die Elektrodeneinrichtung der elektrischen Stimulationsvorrichtung befestigt werden kann. Vorzugsweise besteht der Netzanzug 10 aus einem elastischen Material, so daß die Elektroden 11 in engen Kontakt mit der Haut gehalten werden.
Die Elektrodenvorrichtung 11 kann in einer bestimmten Position auf dem Anzug angeordnet werden, so daß sie durch übliche Vorrichtungen mit den gewünschten Muskelgruppen elektrisch verbunden werden kann. Diese umfassen z.B. eine Sicherheitsnadel 12, die elektrisch mit einer Verdrahtungseinrichtung 13 verbunden ist, die man durch den Netzanzug und die Elektrodeneinrichtungen ziehen kann. Dadurch werden die Verdrahtungseinrichtung und die Elektrodeneinrichtung in der gewünschten Position gehalten während die elektrische Verbindung durch die Elektrodeneinrichtung bereitgestellt wird. Die Verdrahtungseinrichtung verbindet eine Hälfte der Elektroden mit einem elektrischen Pol einer elektrischen Pulsgeneratoreinrichtung 14. Die Pulsgeneratoreinrichtung sowie deren Stromkreis sind im Stand der Technik bekannt. Die andere Hälfte der Elektroden werden analog mit dem anderen Pol des Pulsgenerators 14 verbunden. Mit diesem Gerät wird gepulster Strom von einer Hälfte der Elektroden (eine der zwei Elektrodengruppen) durch den Körper auf die andere Hälfte der Elektroden (die andere Gruppe der Elektroden) geleitet, wodurch die Durchblutung in den Körperoberflächenbereichen ansteigt.
In Verbindung mit der erfindungsgemäßen elektrischen Stimulation kann ein Stoßkreis, wie in den Fig. 11 bis 13 gezeigt, verwendet werden. Fig. 11 zeigt einen typischen Zeitschalt-Chip einer intergrierten Schaltung (als Beispiel für IC-Zeitschalt-Chips, hergestellt von National Semi conductor, Texas Instruments, Fairchild, usw.), der auf zwei Volt-Komparatoren und einer Auffang-Kippschaltung (auch Flip-Flop genannt) basiert. Die Eingänge "Threshold" und "Trigger" der Komparatoren überwachen gewöhnlich die Spannung mit einem Zeitschalt-Kondensator. Ein interner Spannungsleiter, bestehend aus drei Widerständen, die in Serie geschaltet sind, von Vcc (das positive Spannungspotential) bis zur Erde, liefert feststehende Referenzen von 2/3 Vcc und 1/3 Vcc für die Komparatoren. Die Ausgänge der Komparatoren sind mit den Kippschaltungs-Eingängen des Flip-Flops verbunden. Der Flip-Flop kontrolliert die Polarität einer invertierenden "Push/Pull" Ausgangsstufe (deren Ausgang mit "Out" gekennzeichnet ist) und eines offenen Kollektor-Transistor-Schalters, der mit einem Steckerstift verbunden ist, gekennzeichnet mit "Discharge".
Allgemein ist der Transistor (gezeigt in Fig. 12) mit dem Zeitschalt-Kondensator verbunden. Muß die Impulsdauer jedoch nicht so genau kontrolliert werden, kann der Kondensator elektrisch mit dem mit "Out" gekennzeichneten Stift verbunden werden, siehe Fig. 11.
Der mit "Reset" gekennzeichnete Steckerstift (siehe Fig. 12) ist mit dem Eingang der Auffang-Kippschaltung verbunden und wird dazu verwendet, einen Impuls zu beenden, den "Out" Steckerstift herunterzudrücken, den Zeitschalt-Kondensator zu entladen usw. Der mit "Control Voltage" gekennzeichnete Steckerstift (siehe C.V. in Fig. 11) wird dazu verwendet, die Spannungsreferenz des Komparators auf C.V. und 1/2 C.V. zu bringen. "Reset" wird in Fig. 11 nicht verwendet.
Der Betrieb des Stoßkreises wird mit Bezug auf Fig. 12 beschrieben. Beim In-Betrieb-nehmen ist die Spannung auf dem Kondensator gleich null. Wenn Vcc ein Niveau erreicht mit dem die integrierte Schaltung operieren kann, steigt die Abgabeleistung des Komparators, der mit dem "Trigger" verbunden ist, an und betätigt den Auffang-Flipflop. Das "IQbar" (umgekehrte Ausgabe)-Signal schwächt ab, die Leistungsabgabe des Push/Pull-Wechselrichters steigt an und der 100 µF Kondensator beginnt sich über das 500 kOhm Potentiometer auf zuladen. Die Ladegeschwindigkeit und damit die Frequenz der Wellenform hängen vom Widerstand des Potentiometers ab. Übersteigt die Spannung am "Trigger"- Eingang die Referenz von 1/3 Vcc, wird die Eingabe der Kippschaltung gering. Die Ausgabeleistung bleibt solange unverändert, bis der Kondensator auf etwas mehr als 2/3 Vcc aufgeladen ist. Dann fällt die Ausgabeleistung des Kondensators ab, der mit dem "Threshold"-Eingang verbunden ist, der Flip-Flop wird zurückgestellt und der Kondensator fängt an sich zu entladen. Dieser Zyklus wiederholt sich und erzeugt die Wellenbewegung, siehe Fig. 13. Der 0.1 µF Kondensator, der mit dem Steckerstift 5 verbunden ist, filtert das Rauschen und unerwünschte Wechselströme der Spannungsreferenz heraus. Mit dem 47 kOhm "Pull-up"-Widerstand, der mit der "Reset"-Eingabe verbunden ist, wird dieses Merkmal der integrierten Schaltung abgestellt.
Es können in bezug auf diesen Aspekt der Erfindung bekannte Stromquellen mit unterschiedlichen Wellenformen verwendet werden. Es kann z.B. ein Pulsgenerator mit eigenem Netzteil verwendet werden. Veranschaulichende Wellenformen der Leistungsausgabe der Stromquelle (die aber nicht darauf limitiert sind) sind Wechselstrom, Gleichstrom, Zweiphasenstrom, Rechteckwellen, Sinuswellen, Dreieckswellen, usw.
Zum Gebrauch der erfindungsgemäßen Vorrichtung begibt sich der Anwender nach Anlegen des Anzuges und Positionieren der Elektrodeneinrichtung in ein fluides Medium wie z.B. Luft oder Wasser. Zum Erhöhen der Thermogenese sollte das Medium eine Temperatur unter oder über der Kerntemperatur des Körpers haben (wobei die Kerntemperatur normalerweise 37ºC (98.6ºF) beträgt). Die elektrische Pulsgeneratoreinrichtung wird dann abgeschaltet. Veranschaulichend erzeugt die Generatorvorrichtung 40 Pulse mit einer Geschwindigkeit zwischen 1 Puls/ 10 Minuten und 100 000 Hz, vorzugsweise zwi schen 1 und 10 Hz. Die Pulse haben eine Pulsdauer zwischen 0.01 und 60 000 Mikrosekunden, vorzugsweise zwischen 30 und 300 Mikrosekunden und Amplituden zwischen 0.001 und 2000 Milliampere mit einem bevorzugten Bereich zwischen 0.5 und 140 Milliampere. Die elektrischen Impulse verlaufen über eine Verdrahtungsvorrichtung 13 und Elektrodenvorrichtung 11, wobei sich die Kapillaren öffnen und der Blutfluß in den Oberflächenbereichen des Körpers ansteigt. Hierdurch werden die normalen einschnürenden Wirkungen bei der Anwendung niedriger Temperaturen überwunden. Das Anwenden elektrischer Impulse bewirkt auch ein rhythmisches Kontrahieren der Muskeln, das wiederum ein weiteres Ansteigen des Blutflusses bewirkt. Diese kombinierten Wirkungen dienen dazu, die Fähigkeit des Körpers, Wärme mit der Umgebung auszutauschen, stark zu erhöhen. Fällt die Kerntemperatur des Körpers unter die normale Temperatur (37ºC (98.7ºF)), beginnt der Körper, Fettvorräte in Wärme umzuwandeln, was mit einer Reduktion an Fett und damit einem Verlust an Gewicht einhergeht.
Es wurde wie vorstehend beschrieben ein Netz-Körperanzug 10 verwendet, siehe Fig. 1. Eine solche Netz-Ausführung wird bevorzugt, da der Körper auf diese Weise, z.B. einem Kühlmedium ausgesetzt werden kann, das darin angebracht ist. Das Substrat für die Elektroden muß jedoch kein Netzanzug sein. Es sollte damit jedoch die Übertragung z.B. von Kälte aus der Umgebung erzielt werden können. Die Übertragung von Kälte sollte natürlich vorzugsweise nicht wesentlichen durch das Substrat beeinträchtigt werden, an das die Elektroden angebracht sind.
Fig. 2 und 3 zeigen die Verwendung eines Ventilators oder Propellers 21, der das fluide Medium um den Körper des Anwenders zirkulieren läßt. Ähnliches wird erreicht, indem der Anwender der Vorrichtung joggt, siehe Fig.1. Durch Verwenden eines solchen Ventilators oder Propellers während des Gebrauchs der Vorrichtung oder durch Bewegen (z.B. Joggen) während der Anwendung, zirkuliert die Luft um den Körper der Person und erhöht damit zusätzlich die Wärmeübertragung aus dem Körper (oder Wärmeübertragung in den Körper, wenn das fluide Medium wärmer ist als die Kerntemperatur des Körpers).
Die Luftzirkulation, die in Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 3 beschrieben wurde (Fig. 2 und 3 zeigen eine erzeugte Luftzirkulation) ist natürlich nicht erforderlich, obwohl sie den Wärmeaustausch mit der Umgebung erhöht.
Es können bei der Anwendung der Vorrichtung Übungsgeräte eingesetzt werden, siehe Fig. 2 und 3. Insbesondere zeigt Fig. 2 die Anwendung der Vorrichtung beim Trainieren auf einem stationären Fahrrad 101, während Fig. 3 die Anwendung der Vorrichtung beim Trainieren auf einer Rudermaschine 102 zeigt. Da die Vorrichtung einfach anzuwenden ist zum Erhöhen des Blutflusses in den Oberflächenbereichen des Körpers, kann sie auch während anderer Trainingsarten getragen werden. Ein wasserdicht eingeschlossener Pulsgenerator kann z.B. auch von einer Person beim Schwimmen getragen werden. Somit kann ein Netzanzug 10, wie in Fig. 1 gezeigt, z.B. als Träger beim Schwimmen verwendet werden, wobei das Wasser (bei einer Temperatur unter 37ºC (98.6ºF)) als fluides Medium zur Wärmeübertragung aus dem Körper dient. Hierbei wird die Thermogenese gefördert und damit die Kalorienverbrennung und der Fettabbau erhöht. Es resultiert ein Gewichtsverlust.
Eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform betrifft eine Weste, die eine elektrische Stimulationseinrichtung zum Erhöhen des Blutflusses in den Oberflächenbereichen des Kör pers enthält sowie kalte oder warme Materialien. Mit diesen wird dem Körper bei lokaler Anwendung Wärme entzogen und damit die Kalorienverbrennung erhöht, oder es wird dem Körper Wärme zugeführt, siehe Fig. 4 bis 6. Eine Weste 400 mit einer Haltevorrichtung 416 (z.B. einer Tasche) zum Halten des Pulsgenerators 414 (siehe insbesondere Fig. 5 und 6) ist in Fig. 4 gezeigt. Verdrahtungseinrichtungen 413 führen aus dem Pulsgenerator heraus zu Elektrodeneinrichtungen 420, die jeweils mechanisch mit der Weste verbunden sind. Dort wo die Elektroden angebracht sind befindet sich die Haltevorrichtung 435, die ein Paket mit Kühlmaterial 436 hält. Dieses ist vorzugsweise ein Material, das im gefrorenen Zustand flexibel bleibt. Es wird gezeigt, daß sowohl Kühlmaterialien als auch eine elektrische Stimulation lokal auf den gleichen Körperbereich angewendet werden können. Ein Wärmematerial kann man natürlich auch anstelle des Kühlmaterials 435 verwenden, um lokal Wärme zuzuführen.
Das Kühlmaterial 435 wird in der Haltevorrichtung 436 austauschbar gehaltert. Das Kühlmaterial kann gekühlt werden (z.B. im Kühlschrank) und anschließend in die Haltevorrichtung 436 eingesetzt werden. Nachdem das Kühlmaterial durch den Gebrauch aufgewarmt ist, kann es entnommen und wieder in den Kühlschrank gelegt werden zur weiteren Kühlung. Es kann auch ein austauschbares Wärmematerial verwendet werden.
Die Weste kann auch Befestigungseinrichtungen 440 wie Klettverschlüsse umfassen, mit denen sie am Körper angebracht wird. Die Weste besteht vorzugsweise aus einem elastischen Material, so daß sie sich glatt und eng an den Körper anpaßt und damit die Elektroden gegen den Körper drückt. Fig. 5 zeigt die geschlossene Weste von außen und Fig. 6 zeigt wie die Weste von einer Person getragen wird. Teile mit gleichen Bezugszeichen in Fig. 5 und 6 sind entsprechen denen in Fig. 4.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wurde die elektrische Stimulationseinrichtung und das Kühlmaterial in einen Gürtel eingebracht, siehe Fig. 7 bis 10. Es zeigt: Fig. 7 und 8 jeweils die gegenüberliegenden Seiten des Gürtels (die Außen- und Innenseite des Gürtels, bezogen auf den geschlossenen Gürtel); Fig. 9 den Gürtel in einer geschlossenen Position und Fig. 10 den Gürtel, getragen von einer Person.
Fig. 7 zeigt den Gürtel 500 mit einer Haltevorrichtung 502 (z.B. einer Tasche) auf der Außenoberfläche zum Halten des Pulsgenerators 504. Es wird hier eine Klettverschluß-Befestigungseinrichtung 508 gezeigt zum Verschießen des Gürtels zusammen mit einer weiteren Befestigungsvorrichtung am gegenüberliegenden Ende des Gürtels. Die gegenüberliegende Seite des Gürtels (die bei geschlossenem Gürtel die Innenseite ist) hat Elektroden 510, die an den Pulsgenerator 504 durch Verdrahtungseinrichtungen 512 befestigt sind, siehe Fig. 8. Es wird auch eine zusätzliche Elektrodeneinrichtung 510' gezeigt, die nicht am Gürtel befestigt ist. Solche Elektrodeneinrichtungen 510 können wie gewünscht auf Befestigungseinrichtungen 516 angebracht werden. Die Elektrodeneinrichtung 510' kann natürlich auch auf der Hautoberfläche befestigt werden. Weiterhin zeigt Fig. 8 ein Kühlmaterial (oder Wärmematerial) 514 ähnlich zu dem Paket, das in Zusammenhang mit der zweiten Ausführungsform beschriebenen wurde (das Kühlmaterial 435 in Fig. 4). Das Kühlmaterial 514 kann austauschbar durch die Haltevorrichtung 516 auf dem Gürtel befestigt werden.
Fig. 9 zeigt den Gürtel im geschlossenem Zustand mit dem Pulsgenerator 504 auf der Außenseite und dem Kühlmaterial 514 und den Elektroden 510 auf der Innenseite. Fig. 10 zeigt, wie der Gürtel von einer Person getragen wird. Ähnlich wie bei den anderen Ausführungsformen sollte der Gürtel möglichst eng am Körper der Person anliegen, so daß er die Elektroden fest an den Körper drückt. Entsprechend sollte der Gürtel möglichst aus einem elastischem Material sein. Es sollte zudem ein Befestigungssystem verwendet werden, das ein enges Anpassen an den Körper erlaubt.
Während bei den vorstehenden Ausführungsformen die elektrische Stimulation zur Erhöhung des Blutflusses in den Oberflächenbereichen des Körpers beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Es können z.B., wie zuvor angedeutet, Pakete mit Stoffen eines relativ niedrigen pH-Werts (z.B. Pakete mit Stoffen, gesättigt mit einer Flüssigkeit mit einem relativ niedrigem pH-Wert) auf Körperteile gehalten werden, so daß der Stoff mit dem relativ niedrigen pH-Wert an die Hautoberfläche kommt und dadurch der Blutfluß in den Oberflächenbereichen des Körpers verstärkt. Es kann z.B. ein nicht-reizender Stoff (wie Essig oder Zitronensaft) mit einem pH-Wert im Bereich von 1.5 bis 6.9, vorzugsweise im Bereich von 2.0 bis 5.8, verwendet werden zum Anwenden auf die Hautoberfläche, damit der Blutfluß in den Oberflächenbereichen des Körpers erhöht wird. Bei den Ausführungsformen der Fig. 7 bis 10 kann der Stoff, der einen relativ niedrigen pH-Wert nebst der Körperoberfläche aufrechterhält, in einer Befestigungseinrichtung 516 gehalten werden, siehe Fig. 8. Alternativ können weitere Verfahren zum Erhöhen des Blutflusses zur Hautoberfläche verwendet werden, umfassend die Anwendung eines hautreizenden Mittels wie z.B. "Ben-Gay", das auf die gleiche Weise auf den Körper gehalten werden kann wie der Stoff zum Erzeugen eines relativ hohen oder relativ niedrigen pH- Wertes.
Es wird nochmals betont, daß die Erfindung nicht auf bestimmte Verfahren zum Erhöhen des Blutflusses in den Oberflächenbereichen des Körpers beschränkt ist. Die Erfindung betrifft allgemein die Erhöhung des Blutflusses in den Oberflächenbereichen des Körpers zusammen mit der Anwendung von Wärme oder Kälte auf den Körper zum Erhöhen der Wärmeübertragung in den oder aus dem Körper in die Umgebung. Die Erfindung eignet sich besonders für bestimmte Zwecke, wie zum Erhöhen der Kalorienverbrennung mit dem Ziel eines höheren Fettverlustes und eines daraus resultierenden Gewicht sverlustes.
Es können wie zuvor beschrieben unterschiedliche Verfahren zum Erhöhen des Blutflusses in den Oberflächenbereichen des Körpers zeitgleich verwendet werden. Demnach kann eine Kompresse, die mit einer leitenden Flüssigkeit mit einem relativ niedrigen pH-Wert getränkt ist, sowohl als Elektrode zur elektrischen Stimulation als auch zum Anbringen eines Stoffs mit relativ niedrigem pH-Wert auf die Haut verwendet werden. Solche Kompressen können zudem vor dem Aufbringen auf die Haut gekühlt (oder erhitzt) werden, so daß man die Einrichtung zum Erhöhen des Blutflusses zin den Ober flächenbereichen des Körpers auch dazu verwenden kann (z.B. zeitgleich), um Wärme oder Kälte auf den Körper aufzubringen. Somit kann die Wärmeübertragung in den oder aus dem Körper einfach und effizient erreicht werden.
Durch die Erfindung wird eine verbesserte Wärmeübertragung in den oder aus dem Körper einer Person leicht erzielt. Eine bestimmte Anwendung des Verfahrens ist insbesondere die Erhöhung der Thermogenese durch eine höhere Wärmeableitung vom Körper, wobei die Kalorienverbrennung im Körper weiter ansteigt. Zudem kann eine solche höhere Kalorienverbrennung, durch eine höhere Thermogenese, dazu verwendet werden, einen Fettverlust und einen höheren Gewichtsverlust zu bewirken. Die Erfindung ermöglicht somit eine leicht durchzuführende und wirksame Gewichtsreduzierung ohne die Einnahme von Chemikalien wie Medikamenten und sogar unabhängig von Bewegungsübungen. Die Erfindung ist im wesentlichen sicher und kann von den meisten Menschen angewendet werden, um einen Fett- und Gewichtsverlust zu erzielen.

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT

Die Erfindung kann, wie aus dem Vorstehenden ersichtlich, dort angewendet werden, wo eine Wärmeübertragung in den Körper (oder ein Wärmeentzug aus dem Körper) angemessen ist. Die Erfindung kann z.B. dazu verwendet werden, mehr Wärme vom Körper abzuleiten, so daß die Kalorienverbrennung ansteigt, was einen Fettverlust und einen resultierenden Gewichtsverlust hervorrufen kann. Somit kann die Erfindung zur Gewichtsreduzierung verwendet werden. Zudem kann die erfindungsgemäße Vorrichtung dazu verwendet werden eine schnelle Wärmeübertragung auf (oder Wärmeableitung vom) Körper zu erzielen, beispielsweise zum Behandeln von Hypothermie oder Hyperthermie.
Die Erfindung ist nicht auf die beschrieben Ausführungsformen beschränkt, sondern umfaßt alle Veränderungen und Modifikationen, die ein Fachmann anbringen kann und die in den Umfang der angefügten Ansprüche fallen.

Claims

1. Verfahren zum Erzielen eines kosmetischen Gewichtsverlustes an einem menschlichen oder tierischen Körper, indem Wärme aus dem Körper abgeführt wird, umfassend den Schritt des Anwendens eines Kühlmediums (435, 514) auf den Körper, um den Körper zu kühlen, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren den Schritt umfaßt: zeitgleich den Blutfluß in einen Oberflächenbereich des Körpers zu erhöhen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Blutfluß in den Oberflächenbereich des Körpers erhöht wird durch Anwenden eines Stoffs mit einem pH-Wert unter 7 auf die Hautoberfläche, so daß der Blutfluß in die Oberfläche erhöht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Blutfluß in den Oberflächenbereich des Körpers erhöht wird durch lokales Kontaktieren des Oberflächenbereichs mit einem Stoff, der einen pH-Wert von 1,5 bis 6,9 hat.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Blutfluß in den Oberflächenbereich des Körpers erhöht wird durch Anwenden eines Stoffes mit einem pH-Wert über 7 auf die Hautoberfläche, so daß der Blutfluß in die Oberfläche erhöht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Blutfluß in den Oberflächenbereich des Körpers erhöht wird durch lokales Aufbringen eines Anti-Reizstoffes auf den Oberflächenbereich.

6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Blutfluß in den Oberflächenbereich des Körpers erhöht wird durch Anwenden einer elektrischen Stimulation auf den Körper.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die elektrische Stimulation erfolgt durch elektrisches Stimulieren der Muskeln im Körper.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die elektrische Stimulation elektrische Pulse sind, angewendet mit einer Frequenz von 1 Puls pro zehn Minuten bis 100 000 Herz.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die elektrischen Pulse eine Pulsbreite von 0,01 bis 60 000 Mikrosekunden haben und eine Amplitude von 0,001 bis 2 000 Milliamper.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei die elektrischen Pulse mit einer Frequenz von 1 bis 10 Hz erfolgen.

11. Vorrichtung für eine Wärmeübertragung in den oder aus dem Körper, umfassend Einrichtungen (435, 430), (514, 516) zum Anwenden eines Wärme- oder Kühlmediums auf einen Oberflächenbereich des Körpers, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zudem umfaßt:

(a) Einrichtungen zur elektrischen Stimulation (11, 420, 510), geeignet zum Anwenden eines gepulsten elektrischen Stroms auf den Körper, die so betreibbar sind, daß sie den Blutfluß in den Oberflächenbereich des Körpers erhöhen, und

(b) ein Substrat (10, 400, 500), eingerichtet zum Halten der elektrischen Stimulationseinrichtungen (11, 420, 510) an den Köper, wodurch der Wärmetransfer in den bzw. aus dem Körper erhöht wird, da wegen der Stimulationseinrichtung (11, 420, 510) der Blutfluß größer ist, und zwar verglichen zu der Wärmeübertragung ohne die Anwendung der Stimulationseinrichtung (11, 420, 510).

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Substrat ein Körperanzug (10) ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Körperanzug (10) ein Netz-Körperanzug ist, bestehend aus einem elastischem Material, so daß die Einrichtungen an den Körper gehalten werden.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Substrat eine Weste (400) ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Substrat ein Gürtel (500) ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei das Substrat auch Einrichtungen (436, 515) zum Halten des Wärme- oder Kühlmaterials umfaßt, damit der Körper gewärmt oder gekühlt wird.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei die elektrische Stimulationseinrichtung umfaßt eine elektrische Pulsgeneratoreinrichtung (14, 414, 504), mindestens ein Paar Elektrodeneinrichtungen (11, 420, 510) auf dem Substrat und die dazu veranlaßt sind, in Kontakt mit der Haut des Körpers zu sein, sowie Verdrahtungseinrichtungen (13, 413, 512) zur Übertragung des gepulsten elektrischen Stroms der Generatorvorrichtung (14, 414, 504) auf das mindestens eine Paar Elektrodeneinrichtungen (11, 420, 510), wodurch der gepulste elektrische Strom dazu gebracht wird, durch den Körper zu fließen.

18. Vorrichtung nach Anpruch 17, wobei eine Anzahl Paare an Elektrodeneinrichtungen (11, 420, 510) auf dem Substrat (10, 400, 500) vorgesehen ist und elektrisch verbunden ist durch Verdrahtungseinrichtungen (13, 413, 512) mit der elektrischen Pulsgeneratorvorrichtung (14, 414, 504)

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, wobei der Pulsgenerator in einem wasserfesten Gehause eingeschlossen ist, wodurch die Vorrichtung unter Wasser angewendet werden kann.

20. Vorrichtung zur Übertragung von Wärme in einen oder aus einem Körper, umfassend Einrichtungen (435, 430; 514, 516) zur Anwendung eines Wärme- oder Kühlmediums auf einen Oberflächenbereich des Körpers, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zudem umfaßt:

(a) eine Stimulationseinrichtung, umfassend Einrichtungen zur lokalen Anwendung eines Stoffes mit einem pH-Wert von 1,5 bis 6,9, oder zur lokalen Anwendung eines Gegenreizmittels auf einen Oberflächenbereich des Körpers, wodurch der Blutfluß in diesen Oberflächenbereich erhöht wird, und

(b) ein Substrat (10, 400, 500), eingerichtet zum Halten der elektrischen Stimulationseinrichtungen (11, 420, 510) an den Köper, wodurch der Wärmetransfer in den bzw. aus dem Körper erhöht wird, da wegen der Stimulationseinrichtung (11, 420, 510) der Blutfluß größer ist, und zwar verglichen zu der Wärmeübertragung ohne die Anwendung der Stimulationseinrichtung.