DE920935C - Roehrenschaltung zur Erzielung abwechselnder Muskelkontraktionen - Google Patents

Description

Bei der Erfindung handelt es sich um eine Einrichtung für Elektrotherapie, die den Zweck verfolgt, zwei verschiedene Muskelgruppen des behandelten Patienten abwechselnd zu reizen. Diese Methode der abwechselnden Reizung ist in allen jenen Fällen von Belang, in denen eine abwechselnde Kontraktion einander entgegenarbeitender Muskelgruppen (Antagonisten) erreicht werden soll. Insbesondere für die elektrische Anregung der Atemmuskulatur ist diese Methode von einer gewissen Bedeutung. Die normal quer gestreifte Muskulatur kann durch elektrische Reize, die mit einer Frequenz von etwa 30 bis 100 Reizen in der Sekunde ablaufen, in zweckmäßiger Weise zur Kontraktion veranlaßt werden (z. B. Kowarschik und N e m e c , Münchener Medizinische Wochenschrift, 1941, S. 269). In letzter Zeit wurden Möglichkeiten einer elektrischen Anregung der Atemmuskulatur von verschiedenen Autoren angegeben (Jantsch und Nuckel, Wiener klinische Wochen- ao schrift, 1950, S. 163) bzw. zusammenfassend geschildert (Kowarschik, Wiener Medizinische Wochenschrift, 1950, S. 368).

Die genannten Autoren behandeln immer nur die elektrische Reizung einer Muskelgruppe im Falle der Atemtherapie, also entweder der Ausatemmuskulatur oder der Einatemmuskulatur; auf eine einige Sekunden dauernde Reizung folgt eine Pause, in der dem Patienten keinerlei Reize zugeführt werden. Demgegenüber setzt sich die im folgenden beschriebene Erfindung zum Ziel, zwei Muskelgruppen abwechselnd zur Kontraktion zu bringen, also im Falle der elektrischen Atemanregung abwechselnd die Einatemmuskulatur und die Ausatemmuskulatur zu reizen. Der Vorteil dieser Methode besteht darin, daß sie den normalen

physiologischen Verhältnissen näher kommt. Da bei der Reizung nur einer Muskelgruppe, also nur Ausatemmuskulatur oder nur Einatemmuskulatur, die andere Muskelgruppe unverwendet bleibt, muß die elektrisch gereizte Muskelgruppe die Arbeit der nicht gereizten Muskulatur mit übernehmen. Damit dies in ausreichendem Maße geschieht, ist eine kräftige elektrische Reizung und damit häufig die Anwendung verhältnismäßig großer schmerzhafter ίο Stromstärken notwendig. Bei abwechselnder Reizung der beiden Muskelgruppen kommt man hingegen mit geringeren Stromstärken aus, die auch sensibel besser vertragen werden.

Als Elektrodenlage kommen für die Einatmung zwei Elektroden über den Rippenwinkeln in Frage oder zwei streifenförmige Elektroden, die am Rücken rechts und links parallel zur Wirbelsäule verlaufen. Zur Ausatmung können zwei gürteiförmige Elektroden in Höhe der Achselhöhle und in Höhe des Zwerchfellansatzes um den Thorax gelegt werden. Vielfach günstiger zur Anregung einer kräftigen Ausatmung sind nach Mitteilung von Dr. Jantsch und Dr. Nuckel zwei Elektroden, die auf dem Bauch mit elastischen Binden as festgehalten werden. Die erforderliche Stromstärke ist neben der Elektrodenlage auch sehr von der Konstitution des Patienten abhängig und muß daher regelbar sein. Bei Anwendung der Methode der abwechselnden Muskelkontraktion können als zeitlicher Mittelwert des Stromes etwa 15 bis 35 mA als Anhaltswert angenommen werden, eine Intensität, die bei großflächigen Elektroden noch vertragen wird.

Die erfindungsgemäße technische Durchführung besteht darin, daß in einem Generator, der in der Abb. ι mit G bezeichnet wird, geeignete Reizsignale hergestellt werden, die über die Widerstände R₉ und R₁₀ den Steuergittern zweier Endröhren B₁ und B₂ zugeführt werden. Es kann zweckmäßig sein, den Generator G so auszuführen, daß den beiden Röhren A₁ und B₂ verschiedenartige Reizsignale, z.B. von verschiedener Frequenz oder Impulsdauer, zugeführt werden. Die Kondensatoren C₅ und C₆ können zu einer gewissen Abschrägung der Flankensteilheit derartiger elektrischer Impulse verwendet werden, um den elektrischen Strom sensibel angenehmer zu machen. In den Anodenkreis dieser Endröhren wird jeweils eine der behandelten Muskelgruppen mittels der Klemmen P₁ und P₂ eingeschaltet. Die Elektronenröhre kann eine Hochvakuumröhre oder auch eine gasgefüllte Röhre (Thyratron) Verwendung finden. Das Einschalten des Patienten in den Anodenkreis der beiden Endröhren kann entweder direkt (galvanisch) oder über einen Transformator Tr oder auch kapazitiv (Kondensator C₇) erfolgen. Außerdem wird den beiden Endröhren B₁ und B₂ neben den bereits erwähnten Reizsignalen eine Sperrspannung zugeführt, die in einem eigenen Generator (in der Abb. 1 mit 6* bezeichnet) erzeugt wird. Diese Sperrspannung kann z. B. ebenfalls den Steuergittern oder auch einer anderen Elektrode der beiden Endröhren über die Widerstände R₁ bzw. R₈ zugeführt werden. Der Generator 5 hat die Eigenschaft, die beiden Endröhren B₁ und B₂ abwechselnd zu sperren. Wird daher über die von der Röhre B₁ gespeisten Patientenklemmen P₁ einer bestimmten Muskelgruppe der Reizstrom zugeführt, so ist andererseits die Röhre B₂ gesperrt, die mit ihr verbundenen Patientenklemmen P₂ geben keinen Strom ab.

Zur Erzeugung der Sperrspannung kann mit Vorteil die bekannte Multivibratorschaltung herangezogen werden. Diese ist in der Abb. 1 als Generator S eingezeichnet. Bei dieser Schaltung entsteht bekanntlich an den Anoden der beiden in Gegenphase kippenden Röhren B₃ und 5₄ eine angenähert rechteckförmige Spannung. Der Rhythmus, in dem die beiden Röhren abwechselnd leitend und gesperrt sind, wird durch die Dimensionierung der beiden Widerstandskapazitätsglieder C₁ ■ R₃ und C₂ ■ R₁ bestimmt. Ist z. B. die Multivibratorröhre B₃ leitend, so liegt an ihrer Anode ein Potential, das gegenüber dem Potentional ihrer Kathode nur einen geringen Unterschied aufweist. Da die Kathode von B₃ gegenüber der Kathode B₁ negativ vorgespannt ist, wird die Röhre B₁ über die Widerstände R₅ und R₇ gesperrt. Im gleichen Zeitpunkt ist die Röhre B_i gesperrt, ihre Anode ist auf etwa gleichem Potential wie die Kathode der Röhre B₂, diese wird daher nicht gesperrt, und über die Klemmen P₂ wird Reizstrom abgegeben. Nach Umkippen des Multivibrators in seine andere Phase ist die Funktion der Endröhren B₁ und B₂ gegenüber dem soeben geschilderten Zustand wechselseitig vertauscht, die Röhre B₁ gibt Strom ab, während die Röhre B₂ gesperrt ist.

Für den Patienten bedeutet das plötzliche Einsetzen des Reizstromes eine unvermittelte Muskelkontraktion und damit eine Unannehmlichkeit. Es 1°° bewährt sich daher, die vom Sperrspannungsgenerator 5¹ gewonnene Sperrspannung mit Hilfe von Widerstandskapazitätsgliedern oder Widerstandsinduktivitätsgliedern abzuflachen. Dies ist in der Abbildung durch die i?C-Glieder R₅ · C₃ und i°5 R₆ · C₄ angedeutet.

Schließlich sei noch angeführt, daß der Sperrspannungsgenerator 6¹ in einfachster Weise auch in Form einer Taste ausgeführt werden kann, etwa in der Weise, daß bei Tastendruck durch Schließen eines Kontaktes K₁ (Abb. 2) die Röhre B₁ durch Anlegen einer negativen Spannung an ihr Steuergitter gesperrt wird, während die Röhre B₂ Reizstrom abgibt. Beim Loslassen der Taste wird infolge einer mechanischen Kopplung des Kontaktes K₁ mit einem Kontakt K₂ die Röhre B₂ gesperrt, und die Röhre B₁ gibt den Reizstrom ab. Diese Methode der willkürlichen Impulsauslösung wird von manchen Patienten als die angenehmere empfunden.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Röhrenschaltung zur Erzielung abwechselnder Muskelkontraktionen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei von einer Sperrspannung ab-

   wechselnd freigegebene Elektronenröhren (B₁ und S₂), die durch eine Reizspannung gemeinsam gesteuert werden, anodenseitig je mit einer der beiden abwechselnd zu reizenden Muskelpartien verbunden sind.
2. 2. Röhrenschaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die den beiden Röhren (B₁ und B₂) zugeführte Sperrspannung mit Hilfe einer Multivibratorschaltung hergestellt wird.
3. 3. Röhrenschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Sperrspannungen mit Hilfe von Widerstandskapazitätsgliedern oder Widerstandsinduktivitätsgliedern abgeflacht werden.
4. 4. Röhrenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektronenröhren (B₁ und B₂) oder eine von diesen als Gasentladungsröhren (Thyratrons) ausgeführt sind.
5. 5. Röhrenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei von einer Sperrspannung abwechselnd freigegebene Elektronenröhren, die durch zwei verschiedenartige Reizspannungen gesteuert werden, anodenseitig je mit einer der beiden abwechselnd zu reizenden Muskelpartien verbunden sind.

   Angezogene Druckschriften:

   Science, Oktober 1948, S. 482;

   Wiener Medizinische Wochenschrift, 100. Jahrgang, 1950, S. 368 bis 371;

   Bucky, Anleitung zur Diathermiebehandlung, Verlag Urban Schwarzenberg, Wien, 1927, S. 84; österreichische Patentschrift Nr. 159446.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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