DE7802115U1

DE7802115U1 - Geraet zur erzeugung elektromagnetischer wellen fuer medizinische zwecke

Info

Publication number: DE7802115U1
Application number: DE19787802115U
Authority: DE
Original assignee: RECHERCHES ET APPLICATIONS ELECTRONIQUES EN MEDICINE RAPEM Sarl 75015 PARIS FR
Current assignee: RECHERCHES ET APPLICATIONS ELECTRONIQUES EN MEDICINE RAPEM Sarl 75015 PARIS FR
Priority date: 1977-01-25
Filing date: 1978-01-25
Publication date: 1983-08-11
Also published as: PT67575A; IT7819592A0; FR2387526A2; ES466332A1; IE46145B1; IT1092469B; PT67575B; GB1595121A; CH629103A5; IE780171L; SE7800856L; NL7800885A; DK34178A; JPS53108357A; CA1115833A; DE2803084A1; LU78938A1; BE863251A

Description

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Aktenzeichen: G 78 02 115.5
Anmelder: Recherches et Applications,

Gerät zur Erzeugung elektromagnetischer Wellen für medizinische Zwecke

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetische Wellen hoher Frequenz emittierendes Gerät für den biologischen und vor allem medizinischen oder tiermedizinischen Anwendungsbereich. Es ist im wesentlichen dutch Vorrichtungen gekennzeichnet, die seinen Einsatz in situ, d.h. in unmittelbarer Nähe des

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zu behandelnden Gebiets, oder eventuell implantiert, ermögrlichen.

Außerdem kann das Gerät nach der Erfindung elektrische Ströme gleichzeitig oder intermittierend mit den elektromagnetischen Wellenpulsen aussenden; im weiteren sowie zur Vereinfachung bezieht sich das Adjektiv elektromagnetisch - sofern es sich um die Erfindung selbst handelt - auf diejenigen Fälle, wo elektrische oder magnetische Komponenten nicht vorhanden sind, d.h., der Ausdruck elektromagnetisches Feld umfaßt das magnetische und das elektrische Feld. Die biologischen Anwendungsmöglichkeiten elektromagnetischer Wellen oder elektrischer Ströme sind durch frühere Verfahren bekannt, vor allem zur Anregung bestimmter Gewebsheilungen

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oder zur Auslösung bestimmter Reaktionen normaler oder

maligner Zellen. j

• Es gibt bereits zahlreiche Geräte, die elektrische Ströme
erzeugen oder magnetische, elektrische oder elektromagnetische Felder emittieren und in den unterschiedlichsten U Frequenzbereichen arbeiten. Diese Apparate können entweder ; Ströme erzeugen oder Felder emittieren und zeitweilig oder
dauernd in.-der Praxis des Therapeuten oder am Krankenbett .. eingesetzt werden. Sie können kontinuierlich oder gezielt Sj

arbeiten. Diese Geräte sind umso sperriger und weniger $ transportierbar, je höher ihre Energieleistung ist. Die
therapeutische'' Wirkung wird allgemein nach der durch das zu |

behandelnde Gewebe aufgenommenen Energiemenge beurteilt, ,' außerdem nach gewissen sonstigen physikalischen - vor allem · thermischen - Größen.

Diese Apparate können nur durch geschultes medizinisches Personal bedient werden, wobei der Patient zum Gerät kommen muß,
was oft mehrere und mühsame Transporte bedeutet. Deshalb verzichtet man in vielen Fällen auf Behandlungen, die die Heilungsdauer bedeutend abkürzen könnten, z.B. bei Bewegungsunfähigkeit durch Gipsverbände nach Knochenbrüchen.

Derzeitige Studien befassen sich mit den kristallinen Grundstrukturen lebenden Gewebes und mit seinem Verhalten in elektromagnetischen Feldern. Aus diesen Untersuchungen geht hervor,

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daß Grenzenergien/ d.h. verhältnismäßig schwache Energien, optimal wirken können, soweit sie unter genau durchdachter Lokalisierung des.Feldes eingesetzt werden.'Die Erfahrung hat gezeigt, daß Energien in der Größenordnung einiger Mikro-

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watt/cm in gewissen Fällen eine bedeutsame Wirkung hatten.

Diese Erfindung hat die Aufgabe, sperriges und nicht transportierbares Gerät zu vermeiden, es dem Patienten anzupassen und womöglich implantierbar zu machen und die Emission eines elektromagnetischen Feldes eventuell unter gleichzeitiger oder.'.intermittierender Erzeugung eines Stromes bereitzustellen, und zwar mit geringer Energieleistung.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den anliegenden Schutzansprüchen. Nach der Erfindung kann die auf die behandelten Gewebsflachen entfallende Energieleistung nämlich

allgemein unter 100 mW/cm und am vorteilhaftesten bei

10 mW/cm liegen. Vor allem die Wahl der Form der Emitterantenne erlaubt es dem Fachmann, sowohl die Anordnung als auch die Feldstärke im Behandlungsbereich zu bestimmen.

Derart geringe Energies^tärken schalten vor allem schädliche Nebenwirkungen aus, wie man sie von bestimmten Geräten des früheren Standes der Technik her kennt. 25

Außerdem sind mit den Geräten nach der Erfindung - im Gegensatz zu denen des früheren Stands der Technik - gleichzeitige

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K Behandlungen mit hohen Frequenzen und z.B. mit Iontophorese

möglich.

Zum besseren Verständnis der technischen Merkmale und Vorzüge dieser Erfindung wird nachstehend ein Ausführuhgsbeispiel beschrieben, das natürlich in bezug auf seine Einsatzweise und Anwendungsmöglichkeiten nicht limitativ ist.

Es wird auf· folgende Figuren bezug genommen: Fig. 1 Ist die schematische Gesamtansicht eines Geräts

nach der Erfindung,
Fig. 2 ist das Blockdiagramm eines Schaltkreises nach der

Erfindung/

Fig. 3 ist das Diagramm der mit Hilfe des Schaltkreises nach Figur 2 emittierten Signale und

Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel des Schaltkreises nach Figur 2.

Das Gerät nach der Erfindung (Figur 1) besteht im wesentlichen aus einem Speiseteil 1 (Batterie, Trafo oder ähnlichem), der durch ein Kabel 3 mit dem Hauptschaltkasten 2 verbunden ist. Im weiteren wird der Schaltkasten 2 detailliert beschrieben, Dieser Kasten hat drei Ausgangsklemmen: zwei Klemmen 4 und 5 zum Anschluß der Elektroden 7 und 8 sowie eine Klemme 6 zum Anschluß der Antenne 9. Die Elektroden 7 und 8 können sehr unterschiedlicher Art sein. Sie dienen zum Anlegen eines elektrischen Stromes an den zu behandelnden Patienten. Sie können aus Platten, Bändern, Gittern, Folien

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oder sogar aus evtl. implantierbaren Nadeln bestehen. Wie gezeigt wird, liegt eine der Elektroden an Masse, während die andere aktiv ist. Zum Anlegen der Elektroden werden beliebige, klassische Verfahren angewendet, so etwa eine 5' leitende Paste, die eine gute elektrische Leitfähigkeit garantiert.

Die Antenne 9 soll nach Möglichkeit aus einer biegsamen Isolierfolie bestehen, der ein Antennenschaltkreis aufgedruckt ist; man kann auch einen auf die Folie geklebten Draht verwenden. Die biegsame Folie wird nach Möglichkeit in einem biegsamen, isolierten Schutzumschlag verwendet (nicht dargestellt), der Reizungen bei Berührung mit der Haut des Patienten vermeidet.

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Die biegsame Antenne nach der Erfindung wird im allgemeinen direkt auf den zu behandelnden Bereich gebracht. Durch die Wahl der Form des gedruckten Antennenkreises kann der Fachmann genau die Feldverteilung und vor allem die Energiestärke bestimmen. Bei dem Schaltkreis nach Figur 1 handelt es sich um eine Doppelspirale, deren beide Enden miteinander verbunden sind; das äußere Ende ist in 6 mit einem Leitungsdraht und Stecker angeschlossen. Besonders bequem ist die Auswechselbarkeit der Antenne, d.h., daß die Trägerfolie abnehmbar durch ein beliebiges Haftmittel - Klebemittel, Druckhaftung, Steckvorrichtung oder ähnliches - am Schaltkasten 2 befestigt ist. Eine Steckvorrichtung kann das in Figur 1 gezeigte Klemmen 6/Draht-System ersetzen. Diese

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Austauschbarkeit erlaubt ein Auswechseln der Antennenform ■

und vor allem ein Arbeiten unter vollkommen aseptischen Bedingungen von Patient zu Patient. Wie gezeigt wird, kann der Schaltkasten 2 so klein sein, daß er sich zusammen mit der Antenne 9 bequem am Patienten anlegen läßt, selbst unter einem Verband, einer Bandage, Schiene, einem Gipsver-

band oder ähnlichem.

Das Funktionsprinzip von Schaltkasten 2 ist wie folgt (Figur 2¹SmId 3) . Der Einspeisung 10, die dem Kasten 1 entspricht, ist die Gruppe J1 -12-14 (entsprechend Kasten 2) : nachgeschaltet. 11 ist ein Multivibrator, in dem die Signale | in 12 geformt werden. An 13 werden die elektrischen Signale '; aufgefangen, und in 14 - der Hochfrequenzstufe - werden die in 15 an die Antenne 9 ausgesandten Signale erzeugt. :

Wenn die Hochfrequenzsignale in gleichmäßigen Impulsen (erste Kurve auf Figur 3) ausgesandt werden, was einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung entspricht, können die an 13 ausgesandten elektrischen Signale entweder vom Typ E1 sein, d.h., mit den Hochfrequenzsignalen alternieren, oder vom Typ E2, d.h., gleichzeitig sein.

Was den Hochfrequenzbereich anbelangt, so wird z.B. mit 27,125 + 0,125 MHz gearbeitet, was einem der in der Medizin üblichen Hochfrequenzbereiche entspricht.

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Die Hochfrequenzwellenimpulse können etwa 10 bis 100 Mikrosekunden dauern, und die Frequenz dieser aufeinanderfolgenden Wellenpulse kann in der Größenordnung von 10 - 10.000 MHz liegen.

Was die elektrischen Signale anbelangt, so beträgt die an die Elektrode angelegte Spannung im allgemeinen etwa 3 - 10 V, vorzugsweise 5 - 6 V, wobei ein sehr schwacher Strom durch den Behandlüngsbereich fließt.

Figur 4 zeigt eine Ausführungseinzelheit des Blockdiagramms von Figur 2. Das Oszillatoraggregat 16 regelt die Frequenz der aufeinanderfolgenden Hochfrequenzwellenpulse und/oder elektrischen Signale. Zahlreiche integrierte Schaltkreise eignen sich als Oszillatoren dieses Typs: Die Signale gehen nach 17, wo die Hochfrequenzsignale und elekrischen Signale geformt werden. Man kanneinen integrierten Schaltkreis 74.121 verwenden. In 18 gehen die elektrischen Signale ein, die zusammen mit der Masse 19 den Klemmen 4 und 5 von Figur 1 entsprechen. An den Klemmen 10-11 des Kreises 74.121 wird die Reglergruppe 21 für die Dauer der Hochfrequenzwellenpulse oder der elektrischen Signale zwischengeschaltet, wobei 20 mit dem Speiseteil verbunden ist.

An Klemme € vcn Kreis 74.121 werden diejenigen Signale emittiert,, die an den Hochfrequenzemitter 22 gehen, der durch den Quarfc 23 auf die gewählte und in 24 eingestellte Frequenz eingeregelt wird. Die Hochfrequenzwellenpulse werden in 25 -.9-

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an die Antenne geleitet, und zwar über einen Antennenabgleichkreis 26. Wenn Teil 16 dem Teil 11 entspricht (Figur 2), so entsprechen die Teile 17-21 dem Teil 12 und die Teile 22-23-24-26 dem Teil 14. Die Teile 18-19 entsprechen dem Teil 13, d.h., die Teile 7-8 (Figur 1) und 25 entsprechen Teil 15 (Figur 2) und Teil 6 (Figur 1).

In Figur 3 sind in E¹2 (gestrichelt) die elektrsichen Impulse mit entgegengesetzten Merkmalen gegenüber den als durchgehende Linie dargestellten Impulsen gezeigt. Dieses veranschaulicht die in allen Fällen E1, E2 oder anderen Fällen gegebene Möglichkeit, entweder positive, negative oder alternierende Impulse auszusenden.

Für den Fachmann sind natürlich zahlreiche Varianten denkbar. Man kann z.B. nur einen einzigen kombinierten Kasten 1-2 direkt mit der Antenne 9 oder entfernt von dieser verwenden, wobei die Verbindung durch ein beliebiges - vorzugsweise schwach emittierendes - Kabel geschaffen werden kann.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besitzt das elektromagnetische Wellen mit hoher Frequenz emittierende Gerät speziell eine Antenne, die aus mindestens einer Leitung auf einem kleinen, isolierten Träger besteht. Es sendet ebenfalls elektrische Signalimpulse

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, die über zwei Elektroden an den gewählten Arbeitsbereich geführt werden. Bei dieser verbesserten Ausführung befindet sich wenigstens eine dieser Elektroden auf dem gleichen Träger wie die Antenne.

Zum besseren Verständnis der technischen Merkmale und Vorzüge der Erfindung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel beschrieben, das in bezug auf seine Einsatzweise und Anwendungsmögli'chkeiten natürlich nicht limitativ ist.

Es wird auf die einzige Abbildung verwiesen, die eine schematische, perspektivische Zeichnung der Einrichtung gemäß der Erfindung zeigt. Zur Vereinfachung der Beschreibung wurden die Kennziffern des Hauptpatents beibehalten.

Die Kästen 1 und 2 und das Kabel 3 weisen die gleichen allgemeinen Merkmale auf wie eine parallellaufende Anmeldung. Allerdings sind auf der Abbildung die Antenne 9 und ihr Träger getrennt von Kasten 2 gezeigt. Der Träger kann mit Hilfe der Druckvorrichtungen 5 und 6 am Kasten befestigt werden, wobei diese die gleiche Funktion haben wie die Klemmen 5 und 6 bei der parallellaufenden Anmeldung. Sie erlauben damit nicht nur eine lösbare Befestigung des Antennenträgers auf dem Kasten, sondern auch den Anschluß der Antenne 9 und der Elektrode 7 an den im Kasten 2 angeordneten Schaltkreis.

Nach dieser verbesserten Ausführung befindet sich die Elektrode 8 auf dem gleichen Trägerwie die Antenne. Auf der Abbildung ist diese Elektrode um die Antenne herumgelegt, was

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eine genaue Positionierung der einzelnen Felder und ihr evtl. übereinanderlegen erlaubt. Die andere Elektrode 7 ist hier mit Hilfe der Klemme 4 und eines an diese geführten Leiters montiert. Es ist ohne weiteres denkbar, daß sie eventuell auch auf dem gleichen gemeinsamen Träger von Antenne und erster Elektrode untergebracht werden kann.

Ohne von dieser Erfindung abzuweichen, kann außerdem ein Gerät mit mehreren Trägern vorgesehen werden, auf denen mindestens eine Antenne und mindestens eine Elektrode angeordnet sind. Es ist auch denkbar, daß die Antenne selbst als Elektrode dient, und zwar dann, wenn die elektromagnetischen Signale nicht gleichzeitig mit den elektrischen Signalen emittiert werden. Dieses Gerät eignet sich für zahlreiche Anwendungsarten vor allem im medizinischen Bereich.

Claims

• · · · ·· ·· · ρ λ η Λ r o Aktenzeichen: G 78 02 115.5 Anmelder: Recherches et Applications... Patentanwälte , Dr. Hugo WHcken pipl.-lng, Thomas WHcken mratwbehn 1 ■ 2400 Lübeck 1 30 Schutzansprüche

1. Gerät zur Erzeugung elektromagnetischer Wellen für medizinische Zwecke, bestehend aus einem Hochfrequenz-Generatorteil und einer an diesen angeschlossenen Antenne, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne durch mindestens einen Leiter oder eine leitfähige Fläche auf einem kielnen, aus Isoliermaterial bestehenden Träger gebildet wird. ..,.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger und die Antenne eine biegsame Baueinheit bilden.

3. Gerät nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochfrequenz-Generatorteil in einem Kasten untergebracht ist, an dem der Antennenträger aus-

15 wechselbar befestigt ist.

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