EP2180919A1 - Schmerztherapievorrichtung - Google Patents

Schmerztherapievorrichtung

Info

Publication number
EP2180919A1
EP2180919A1 EP08784800A EP08784800A EP2180919A1 EP 2180919 A1 EP2180919 A1 EP 2180919A1 EP 08784800 A EP08784800 A EP 08784800A EP 08784800 A EP08784800 A EP 08784800A EP 2180919 A1 EP2180919 A1 EP 2180919A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
therapy device
pain therapy
predetermined
voltage
pain
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08784800A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jacques Elias
Heinz Busch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Prontomed GmbH
Original Assignee
Prontomed GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Prontomed GmbH filed Critical Prontomed GmbH
Publication of EP2180919A1 publication Critical patent/EP2180919A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/36014—External stimulators, e.g. with patch electrodes
    • A61N1/36021—External stimulators, e.g. with patch electrodes for treatment of pain

Definitions

  • the invention relates to a pain therapy device according to the preamble of claim 1.
  • the pain therapy devices that provide a pulsating DC voltage in the low-voltage range, have been developed recently.
  • the design effort for such a pain therapy device is relatively low.
  • the pulsating DC voltage is applied to a painful point.
  • the DC voltage oscillates between a maximum voltage and a minimum voltage. At certain frequencies, pain relief can be achieved in this way.
  • a pain therapy device which has two generators. Between a stimulation probe and a hand probe, the pulsating DC voltage is applied. The first generator generates a pulsating DC voltage with a frequency of 2800 Hz. The second generator generates a pulsating DC voltage with a frequency of 8000 Hz. Optionally, one of the two generators can be activated manually. Studies have shown that the frequencies of 2800 Hz and 8000 Hz have an analgesic effect in a number of indications.
  • the invention has for its object to provide an improved pain therapy device of the type mentioned.
  • the electrical voltage is formed as a square-wave voltage, which is defined by an upper threshold, a lower threshold, a rising edge and a falling edge. Due to the square-wave voltage increases during the rising edge, the voltage between the stimulation electrode and hand electrode very quickly and drops accordingly quickly during the descending flank. These rapid changes in voltage cause a very short but relatively high current pulse. As a result, a therapeutic effect is achieved in many cases.
  • the square-wave voltage is defined by an upper signal duration for the upper threshold and a lower signal duration for the lower threshold.
  • the upper signal duration and the lower signal duration are the same.
  • the upper signal duration and the lower signal duration may be different in length. It is provided that the ratio between the upper and lower signal duration is predetermined and / or adjustable. The ratio between the upper and lower signal duration can also vary, for example, from a square pulse to the next rectangular pulse or after a certain number of square pulses.
  • the square-wave voltage can be defined by a predetermined and / or adjustable number of rising edges within a certain period of time. Studies have shown that the number of rising edges within a given period of time in terms of therapeutic effect of importance. Furthermore, the square-wave voltage can be defined by a predetermined and / or adjustable frequency. It has been shown that certain frequencies or frequency cycles have a special therapeutic effect.
  • the upper threshold of the square-wave voltage is for example between 4 V and 16 V, in particular between 6 V and 12 V and preferably between 7 V and 10 V. These voltages can be provided on the one hand with conventional and inexpensive voltage sources and on the other hand are sufficient for the desired therapeutic effects , Basically, the upper threshold can be up to 52V. In this area, no health risk to the patient is to be feared.
  • the lower threshold value is between -2 V and 4 V, in particular between -1 V and 2 V, preferably 0 V.
  • the lower threshold can be up to -52V in principle. There is no health risk to the patient in this area.
  • Threshold should be at least 0.2V.
  • the maximum value for the difference between the upper threshold and the lower threshold may be 18V, and preferably 10V.
  • the slope of the rising edge between 10 9 V / s and 10 6 V / s, in particular between 3 * 10 8 V / s and 3 * 10 6 V / s, preferably between 10 8 V / s and 10 7 V / s.
  • the rising edge causes a current pulse, which is higher, the steeper the edge is.
  • the slope of the trailing edge is less than 5 * 10 6 V / s.
  • the slope of the trailing edge may be less than the slope of the rising edge. It can be used in different cases. may be beneficial that the rising edge is steeper than the falling edge and thereby the negative current pulse caused by the falling edge is smaller than the positive current pulse caused by the rising edge.
  • the predetermined frequency is 2800 Hz. This frequency can be used in particular for neuralgia, neuralgic pain, pain in paresis and hay fever,
  • the square-wave voltage can also be defined by the number of rising edges within a certain time unit instead of the frequency. In the above case, 2800 rising edges would be provided per second. The time intervals between successive rising edges may be the same or different.
  • the predetermined frequency is 8000 Hz.
  • This frequency is suitable for pain of a general nature.
  • the frequency of 8000 Hz can be used for joint pain, for example in arthrosis and arthritis. This frequency is also suitable for the treatment of headaches.
  • the aforementioned operating mode can also be defined by 8000 rising edges per second. Also in this case, the time intervals between successive rising edges may be the same or different.
  • each mode is defined by a cycle having one or more consecutive time intervals.
  • Each time interval is characterized by the waveform, frequency, thresholds, edges, and / or other parameters for the voltage between the stimulation electrode and the hand electrode. This allows to set or program a plurality of modes in which the voltage signal is changed within the cycle becomes. In this way, the application possibilities of the pain therapy device are extended.
  • a square wave voltage having a predetermined frequency and for a second time interval a constant DC voltage having a predetermined voltage is defined or definable.
  • the constant voltage is preferably 0 V. In this way, it is ensured that the square-wave voltage is not applied continuously, but also a treatment break is taken.
  • a square-wave voltage having a predetermined starting frequency is provided in an operating mode for a first time interval and twice the frequency of the respective preceding time interval for further time intervals.
  • the starting frequency is for example 330 Hz. Due to this frequency doubling, pain relief can be achieved.
  • the frequency doubling cycle comprises six time intervals of equal duration.
  • the length of the cycle may be, for example, one minute.
  • a typical frequency sequence includes the frequencies 330 Hz, 660 Hz, 1320 Hz, 2640 Hz, 5280 Hz and 10560 Hz.
  • Signal duration be the same length.
  • the upper signal duration and the lower signal duration may also be different lengths.
  • the controller is programmed or programmable.
  • the existing operating modes can also be modified later.
  • it can be added to other modes with little effort.
  • the pain therapy device may have an input device which is provided for setting the operating mode and / or activating the generator. Activating the generator starts a cycle and runs it automatically.
  • the treating person or the patient himself can operate the pain therapy device in a simple manner.
  • the pain therapy device may comprise a current limiting device, which is provided for automatically limiting the current between the stimulation electrode and the hand electrode to a predetermined maximum current.
  • a current limiting device which is provided for automatically limiting the current between the stimulation electrode and the hand electrode to a predetermined maximum current.
  • the predetermined maximum current during the rising edge is for example 10 mA.
  • the limit averaged over the signal is 0.05 mA.
  • the pain therapy device has a shutdown device for automatically switching off the pain therapy device after a predetermined period of time.
  • this is a safety measure, so that the patient can not accidentally be exposed to square-wave voltage over a longer period of time.
  • the predetermined period of time may be between one and three minutes, preferably two minutes.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of a preferred embodiment of a pain therapy device according to the invention
  • Fig. 2 is a schematic view of the preferred embodiment of
  • Pain therapy device according to the invention
  • Fig. 3 is a schematic view of a waveform of the pain therapy device according to the invention
  • Fig. 4 is a schematic view of the electric current between two electrodes of the pain therapy device according to the invention as a function of time.
  • Fig. 1 is a schematic block diagram of the pain therapy device according to a preferred embodiment of the invention.
  • the pain therapy device comprises a stimulation electrode 10 and a hand electrode 12.
  • the stimulation electrode 10 is made of an electrically conductive material, for example made of stainless steel. Furthermore, the stimulation electrode 10 is formed as a thin rod.
  • the hand-held electrode 12 is also made of an electrically conductive material. Preferably, the hand electrode 12 is formed as a surface piece.
  • the pain therapy device comprises a generator 14 whose output is coupled to the stimulation electrode 10. On the input side, the generator 14 is coupled to a control device 16.
  • the control device 16 has a microprocessor and a working memory.
  • the pain therapy device comprises a display device 18, an input device 20 and a clock generator 22.
  • the display device 18, the input device 20 and the clock generator 22 are coupled to the control device 16.
  • the pain therapy device has a detection device 24 which is coupled on the input side with the stimulation electrode 10 and on the output side with the control device 16.
  • the pain therapy device included a voltage source which is not shown in FIG. As a voltage source, for example, one or more batteries or accumulators may be provided.
  • the supply voltage for the pain therapy device is preferably between 3 V and 10 V. In the preferred embodiment, the supply voltage is 4.5 V.
  • the stimulation electrode 10 is provided for application to pressure-sensitive or pressure-painful points on the body of the patient.
  • the hand electrode 12 is usually touched by the treating person. If the circuit is not closed, appears on the display device 18, a corresponding icon.
  • the treating person can select from several operating modes. The possible operating modes are explained in more detail below.
  • the treating person can set further parameters at the input device 20 and start the treatment process.
  • the signals from the input device 20 are processed by the control device 16 so that the current operating state and further parameters are displayed by the display device 18 and the generator 14 generates a square-wave voltage or constant DC voltage in accordance with the operating state.
  • the detection device 24 is for detecting the voltage and the
  • the control device 16 includes a current limiting function so that the current between the stimulation electrode 10 and the hand electrode 12 does not exceed a predetermined value. In this particular embodiment, the current is limited to 10 mA during the rising edge. The limit averaged over the signal is 0.05 mA.
  • FIG. 2 shows a schematic view of the preferred embodiment of the pain therapy device according to the invention.
  • the pain therapy device comprises a housing 30, in the interior of which the control device 16, the generator 14, the detection device 24 and the clock generator 22 are arranged.
  • the housing is formed substantially cuboid.
  • the stimulation electrode 10 is attached.
  • the stimulation electrode 10 is rod-shaped and extends away from the housing 30 like an antenna.
  • the stimulation electrode 10 has a rounded tip and is made of a biocompatible stainless steel.
  • the pain therapy device may include a needle mountable to the stimulation electrode 10.
  • the needle is intended for invasive treatment.
  • the stimulation electrode 10 may be formed as a needle.
  • the display device 18, the hand electrode 12 and the input device 20 are located on a large-surface upper side of the housing 30.
  • the display device 18 has a display 26 and a light-emitting diode 28 in this specific embodiment. In particular, letters, numbers, symbols and graphic elements are shown or representable on the display 26.
  • the hand electrode 12 is formed as a surface piece and arranged between the display device 18 and the input device 20.
  • the hand electrode 12 is made of an electrically conductive material.
  • the input device 20 is formed in this example as an eight-key keyboard.
  • a switch 32 is provided for turning on and off the pain therapy device.
  • Two program selection keys 34 and 36 are provided for setting a specific mode, wherein on a menu, the first program selection key 34 in the forward direction and the second program selection key 36 in the reverse direction switches.
  • Two intensity buttons 38 and 40 are provided for adjusting the voltage between the stimulation electrode 10 and the hand electrode 12, the first one being the second one Intensity button 38 increases the voltage and the second intensity button 40 reduces the voltage.
  • An acoustic button 42 is provided for activating and deactivating acoustic signals.
  • a start key 44 is provided for activating a cycle of the set mode. To stop the cycle, a stop button 46 is provided.
  • the stimulation electrode 10 is applied to the patient at the painful point.
  • the hand electrode 12 is touched either by the patient or by the treating person by hand. In the latter case, the treating person should touch the patient directly or indirectly. Even a self-treatment of the patient is possible.
  • the stimulation electrode 10 is applied to the pressure-painful point and touched the hand electrode 12 directly or indirectly from the patient.
  • Fig. 3 shows a schematic view of a preferred square wave voltage as generated by the pain therapy device according to the invention.
  • the square-wave voltage is characterized by an upper threshold Umax, a lower threshold Umin, a rising edge 52 and a falling edge 54. Furthermore, the square-wave voltage is defined by the frequency or the number of rising edges per unit time. Another characteristic quantity is the upper signal duration Tl for the upper threshold Umax and the lower signal duration T2 for the lower threshold Umin.
  • the upper threshold is 9V.
  • the upper threshold is between 4V and 16V.
  • the lower threshold in this embodiment is 0V but may be between -2V and 4V. These voltages can be provided on the one hand with conventional and inexpensive voltage sources and on the other hand are sufficient for the desired therapeutic effects.
  • the upper threshold can be up to about 52 V at maximum and the lower threshold can be up to about -52 V so that there is no health risk for the patient.
  • the slope of the rising edge 52 is between 10 8 V / s and 10 7 V / s. To achieve the desired therapeutic effects, the slope of the rising edge 52 should be approximately between 5 * 10 6 V / s and 10 6 V / s.
  • the slope of the trailing edge 54 is greater than 2.5 * 10 6 V / s. It may be advantageous in different cases that the negative current caused by the falling edge is smaller than the positive current caused by the rising edge.
  • the ratio between the upper signal duration Tl and the lower signal duration T2 may be fixed or variable. The variation can also occur from pulse to pulse or after a certain number of pulses. Likewise, the ratio between the upper and lower signal durations T1 and T2 can also be changed at the transition between two successive time intervals. Tl should be greater than 1 ⁇ s.
  • FIG. 4 shows a schematic diagram of the electrical current between the stimulation electrode 10 and the hand electrode 12 as a function of time.
  • the rising edge 52 of the square wave voltage causes a momentary positive current pulse 56.
  • the falling edge 54 of the square wave voltage causes a momentary negative current pulse 58.
  • the maximum current at the positive current pulse 56 is about 10 mA in this example.
  • the positive current pulse 56 lasts approximately between 0.2 ⁇ s and 1 ⁇ s.
  • With the negative current pulse 58 the maximum current is lower than with the positive current pulse 56.
  • the negative current pulse 58 lasts longer, for example 4 .mu.s, than the positive current pulse 56. This can be achieved by a temporal attenuation.
  • a square wave voltage with a frequency of 2800 Hz is provided between the stimulation electrode 10 and the hand electrode 12.
  • One cycle of the first mode comprises at least one time interval in which the square-wave voltage with the frequency of 2800 Hz is applied.
  • a further time interval may be provided in which a constant DC voltage is applied between the stimulation electrode 10 and the hand electrode 12.
  • the constant DC voltage is 0 V.
  • the square-wave voltage oscillates between an upper threshold Umax and a lower threshold Umin.
  • the lower threshold Umin corresponds to the constant DC voltage.
  • the lower threshold Umin also equals 0 V.
  • the upper threshold Umax is either pre-set or adjustable by the operator.
  • Switching off the square-wave voltage during the second time interval ensures that the patient and also the person being treated are only exposed to the square-wave voltage for a limited period of time.
  • the first mode of operation may now be designed such that one cycle comprises a multiplicity of time intervals.
  • the square-wave voltage is present during the odd-numbered time intervals and the constant direct-current voltage, which is preferably 0 V, during the even-numbered time intervals.
  • the first mode of operation may be used in particular for neuralgia, neuralgia pain, pain in paresis and hay fever. Especially with neuralgic pain in the facial area and extremities, the first mode of operation can be used successfully.
  • a second mode is very similar to the first one in qualitative terms. In the second mode, a square wave voltage of 8000 Hz is provided between the stimulation electrode 10 and the hand electrode 12.
  • a cycle of the second mode of operation also includes at least one time interval in which the square-wave voltage with the frequency of 8000 Hz is applied.
  • a further time interval can be provided, in which the constant DC voltage is applied between the stimulation electrode 10 and the hand electrode 12.
  • the constant DC voltage is 0 V.
  • the lower threshold Umin corresponds to the constant DC voltage.
  • the lower threshold Umin is also 0 V.
  • the upper threshold Umax is either set in advance or can be set by the operator.
  • Switching off the square-wave voltage during the second time interval ensures that the patient and also the person being treated are exposed to the pulsating DC voltage only for a limited period of time.
  • the second mode of operation can now also be designed such that the square-wave voltage is applied during the odd-numbered time intervals and the constant DC voltage is applied during the even-numbered time intervals, the constant DC voltage preferably being 0 V.
  • the second mode can be used for many indications.
  • the second mode is suitable for general pain.
  • the second mode of operation can be used for joint pain, for example in the case of arthrosis and arthritis.
  • the second mode is also suitable for the treatment of headaches.
  • the cycle includes at least six time intervals.
  • a pulsating DC Voltage with a predetermined starting frequency Fl between the stimulation electrode 10 and the hand electrode 12 is applied.
  • the frequency of the square-wave voltage is doubled. This process is repeated at the beginning of the third to sixth time intervals.
  • the frequencies in the second to sixth time intervals are twice as large as the frequency in the previous time interval.
  • a seventh time interval with a constant voltage, preferably 0 V, can then be provided. This ensures that a treatment break is taken and the patient is not permanently exposed to the square wave voltage.
  • the third mode of operation can be used, for example, for pain caused by circulatory disorders.
  • the third mode of operation can also treat circulatory disorders themselves.
  • the effect of the pain therapy device according to the invention is due to the fact that pain is alleviated in certain frequency ranges.
  • the human body can be considered as an equivalent circuit comprising a resistive element and a capacitor element connected in parallel thereto.
  • the virtual resistance element has a resistance of about 500 k ⁇ to 2 M ⁇ , which would allow only a current in the ⁇ A range.
  • the capacitance of the virtual capacitor element is approximately between 20 pF and 100 pF.
  • a short-term current pulse is generated whose maximum height is approximately 10 mA. This current pulse lasts about 0.2 ⁇ s to 1 ⁇ s. This surge is repeated at regular and / or irregular intervals according to the frequency or the number of rising edges.
  • the pain therapy device may be provided for locating acupuncture points.
  • special devices are used to detect acupuncture points, which detect the skin resistance.
  • a measuring tip Using a measuring tip, a DC voltage is applied to the skin and the current is measured via a series-connected resistance element. The measuring tip is guided over the skin surface and the skin resistance is recorded at various points. This requires a certain minimum contact pressure.
  • the electrical resistance is lower than at other points, so that in this way the acupuncture points can be found.
  • the strength of the contact pressure and the moisture of the skin influence the contact resistance and can therefore lead to misinterpretations.
  • the influence of skin moisture plays a lesser role in the measurement of the capacitive contact resistance, so that the measurement accuracy is increased with this method.
  • voltage pulses having a relatively short rising edge are used.
  • the current flowing during the rising edge is due to the capacitive transfer. Once the maximum voltage is reached, a DC current flows over the entire pulse length. This makes it possible to detect both the capacitive resistance on the skin and the ohmic resistance at the same time.
  • the measuring tip does not have to be pressed on, but can be passed over the skin with a gentle touch.
  • the pain therapy device according to the invention can also have an interface, so that it can be connected to a personal computer or a notebook.
  • the display device 18 and the input device 20 are not necessarily required in the pain therapy device.
  • the functions of the display device 18 and the input device 20 can also be taken over by the personal computer or notebook.
  • the functions of the control device 16 can also be performed by the personal computer or notebook.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schmerztherapievorrichtung, die eine Stimulationselektrode (10) zum Anlegen an einen druckschmerzhaften Punkt, eine Handelektrode (12), einen Generator (14) zum Erzeugen einer elektrischen Spannung zwischen der Stimulationselektrode (10) und der Handelektrode (12) und eine Steuereinrichtung (16) zum Ansteuern des Generators (14) aufweist, wobei die elektrischen Spannung wenigstens eine vorbestimmte und/oder einstellbare Signalform aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die elektrische Spannung als eine Rechteckspannung ausgebildet ist, die durch einen oberen Schwellenwert (Umax), einen unteren Schwellenwert (Umin), eine ansteigende Flanke (52) und eine absteigende Flanke (54) definiert ist.

Description

Schmerz therapievorrichtung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Schmerztherapievorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Die Schmerztherapievorrichtungen, die eine pulsierende Gleichspannung im Niedrigvoltbereich bereitstellen, wurden erst vor kurzer Zeit entwickelt. Der konstruktive Aufwand für eine solche Schmerztherapievorrichtung ist verhältnismäßig gering. Über eine Stimulationssonde wird an einem druckschmerzhaften Punkt die pulsierende Gleichspannung angelegt. Die Gleichspannung oszilliert zwischen einer Maximalspannung und einer Minimalspannung. Bei bestimmten Frequenzen lassen sich auf diese Weise Schmerzlinderungen erreichen.
Aus der DE 10 2004 027 930 Al ist eine Schmerztherapievorrichtung bekannt, die zwei Generatoren aufweist. Zwischen einer Stimulationssonde und einer Handsonde wird die pulsierende Gleichspannung angelegt. Der erste Generator erzeugt eine pulsierende Gleichspannung mit einer Frequenz von 2800 Hz. Der zweite Generator erzeugt eine pulsierende Gleichspannung mit einer Frequenz von 8000 Hz. Wahlweise ist einer der beiden Generatoren manuell aktivierbar. Untersuchungen haben ergeben, dass die Frequenzen von 2800 Hz und 8000 Hz bei einer Reihe von Indikationen eine schmerzlindernde Wirkung zeigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Schmerztherapievorrichtung der eingangs genannten Art bereit zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die elektrische Spannung als eine Rechteckspannung ausgebildet ist, die durch einen oberen Schwellenwert, einen unteren Schwellenwert, eine ansteigende Flanke und eine absteigende Flanke definiert ist. Aufgrund der Rechteckspannung steigt während der ansteigenden Flanke die Spannung zwischen der Stimulationselektrode und Handelektrode sehr schnell an und fällt während der absteigenden Flanke entsprechend schnell wieder ab. Diese schnellen Änderungen der Spannung bewirken einen sehr kurzen, aber relativ hohen Stromimpuls. Dadurch wird in vielen Fällen eine therapeutische Wirkung erreicht.
Nach derzeitigem Kenntnisstand müssen zur Stimulation von chemischen Reaktionen in den Enden der Nerven bestimmte elektrische Potenzial- schwellen überschritten werden. Da der ohmsche Widerstand der Haut des menschlichen Körpers sehr hoch, aber dessen Kapazität relativ gering ist, kann dieses elektrische Potenzial bei kleinen Spannungen nur über eine schnelle Potenzialänderung kapazitiv auf den menschlichen Körper übertragen werden. Durch die Rechteckspannung wird somit das erforderliche Potenzial angelegt, um die chemischen Reaktionen in den Nervenzellen zu gewährleisten.
Vorzugsweise ist die Rechteckspannung durch eine obere Signaldauer für den oberen Schwellenwert und eine untere Signaldauer für den unteren Schwellenwert definiert. Beispielsweise sind bei der Rechteckspannung die obere Signaldauer und die untere Signaldauer gleich. Alternativ dazu können bei der Rechteckspannung die obere Signaldauer und die untere Signaldauer unterschiedlich lang sein. Es ist vorgesehen, dass das Verhältnis zwischen der oberen und unteren Signaldauer vorbestimmt und/oder einstell- bar ist. Das Verhältnis zwischen der oberen und unteren Signaldauer kann beispielsweise auch von einem Rechteckpuls zum nächsten Rechteckpuls oder nach einer bestimmten Anzahl von Rechteckpulsen variieren.
Beispielsweise kann die Rechteckspannung durch eine vorbestimmte und/oder einstellbare Anzahl der ansteigenden Flanken innerhalb eines bestimmten Zeitraums definiert sein. Untersuchungen habe gezeigt, dass die Anzahl der ansteigenden Flanken innerhalb eines bestimmten Zeitraums hinsichtlich der therapeutischen Wirkung von Bedeutung ist. Weiterhin kann die Rechteckspannung durch eine vorbestimmte und/oder einstellbare Frequenz definiert sein. Es hat sich gezeigt, dass bestimmte Frequenzen oder Frequenzzyklen eine besondere therapeutische Wirkung haben.
Der obere Schwellenwert der Rechteckspannung beträgt beispielsweise zwischen 4 V und 16 V, insbesondere zwischen 6 V und 12 V und vorzugsweise zwischen 7 V und 10 V. Diese Spannungen können einerseits mit herkömmlichen und kostengünstigen Spannungsquellen bereitgestellt werden und sind andererseits für die gewünschten therapeutischen Wirkungen ausreichend. Grundsätzlich kann der obere Schwellenwert bis zu 52 V betragen. In diesem Bereich ist keine gesundheitliche Gefährdung für den Patienten zu befürchten.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der untere Schwellenwert zwischen -2 V und 4 V, insbesondere zwischen -1 V und 2 V, vorzugsweise 0 V beträgt. Der untere Schwellenwert kann grundsätzlich bis zu -52 V betragen. In diesem Bereich besteht keine gesundheitliche Gefahr für den Patienten.
Die Differenz zwischen dem oberen Schwellenwert und dem unteren
Schwellenwert sollte wenigstens 0,2 V betragen. Der maximale Wert für die Differenz zwischen dem oberen Schwellenwert und dem unteren Schwellenwert kann beispielsweise 18 V und vorzugsweise 10 V betragen.
Bei der bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steilheit der ansteigenden Flanke zwischen 109 V/s und 106 V/s, insbesondere zwischen 3*108 V/s und 3* 106 V/s, vorzugsweise zwischen 108 V/s und 107 V/s beträgt. Mit diesen Werten lassen sich die gewünschten therapeutischen Effekte erzielen. Die ansteigende Flanke verursacht einen Strompuls, der um- so höher ist, je steiler die Flanke ist.
Vorzugsweise ist die Steilheit der absteigenden Flanke kleiner als 5*106 V/s. Außerdem kann die Steilheit der absteigenden Flanke kleiner sein als die Steilheit der ansteigenden Flanke. Es kann in verschieden Fällen vor- teilhaft sein, dass die ansteigende Flanke steiler ist als die absteigenden Flanke und dadurch der von der absteigenden Flanke verursachte negative Strompuls kleiner ist als der von der aufsteigenden Flanke verursachte positive Strompuls.
Bei einer Betriebsart beträgt die vorbestimmte Frequenz 2800 Hz. Diese Frequenz kann insbesondere bei Neuralgien, neuralgiformen Schmerzen, Schmerzen bei Paresen und Heuschnupfen angewandt werden,
Die Rechteckspannung kann anstelle der Frequenz auch durch die Anzahl der ansteigenden Flanken innerhalb einer bestimmten Zeiteinheit definiert sein. Im vorgenannten Fall wären 2800 ansteigende Flanken pro Sekunde vorgesehen. Die zeitlichen Abstände zwischen aufeinander folgenden ansteigenden Flanken können sowohl gleich als auch unterschiedlich sein.
Bei einer weiteren Betriebsart beträgt die vorbestimmte Frequenz 8000 Hz. Diese Frequenz ist für Schmerzen allgemeiner Art geeignet. Insbesondere kann die Frequenz von 8000 Hz bei Gelenkschmerzen, beispielsweise bei Arthrosen und Arthritiden angewandt werden. Auch für die Behandlung von Kopfschmerzen ist diese Frequenz geeignet.
Die vorgenannte Betriebsart kann auch durch 8000 ansteigende Flanken pro Sekunde definiert sein. Auch in diesem Fall können die zeitlichen Abstände zwischen aufeinander folgenden ansteigenden Flanken sowohl gleich als auch unterschiedlich sein.
Beispielsweise ist jede Betriebsart durch einen Zyklus definiert, der ein Zeitintervall oder mehrere aufeinander folgende Zeitintervalle aufweist. Jedes Zeitintervall ist durch die Signalform, die Frequenz, die Schwellen- werte, die Flanken und/oder anderen Parametern für die Spannung zwischen der Stimulationselektrode und der Handelektrode charakterisiert. Dadurch lässt sich eine Mehrzahl von Betriebsarten einstellen oder programmieren, bei denen das Spannungssignal innerhalb des Zyklus geändert wird. Auf diese Weise werden die Anwendungsmöglichkeiten des Schmerztherapiegerätes erweitert.
Beispielsweise ist bei einer Betriebsart für ein erstes Zeitintervall eine Rechteckspannung mit einer vorbestimmten Frequenz und für ein zweites Zeitintervall eine konstante Gleichspannung mit einer vorbestimmten Spannung definiert oder definierbar. Dabei beträgt die konstante Spannung vorzugsweise 0 V. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass die Rechteckspannung nicht ununterbrochen angelegt, sondern auch eine Behandlungs- pause eingelegt wird.
Bei einer bevorzugten Aus führungs form der Erfindung ist bei einer Betriebsart für ein erstes Zeitintervall eine Rechteckspannung mit einer vorbestimmten Startfrequenz und für weitere Zeitintervalle die doppelte Fre- quenz des jeweils vorhergehenden Zeitintervalls vorgesehen. Dabei beträgt die Startfrequenz beispielsweise 330 Hz. Aufgrund dieser Frequenzverdopplung lassen sich Schmerzlinderungen erreichen.
Vorzugsweise umfasst der Zyklus mit den Frequenzverdopplungen sechs Zeitintervalle von gleicher zeitlicher Dauer. Die Länge des Zyklus kann zum Beispiel eine Minute betragen. Eine typische Frequenzfolge umfasst die Frequenzen 330 Hz, 660 Hz, 1320 Hz, 2640 Hz, 5280 Hz und 10560 Hz.
Bei der Rechteckspannung können die obere Signaldauer und die untere
Signaldauer gleich lang sein. Alternativ dazu können die obere Signaldauer und die untere Signaldauer auch unterschiedlich lang sein.
Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung programmiert oder programmierbar. Dadurch können die bereits vorhandenen Betriebsarten auch nachträglich modifiziert werden. Außerdem können dadurch weitere Betriebsarten mit geringem Aufwand hinzugefügt werden. Weiterhin kann die Schmerztherapievorrichtung eine Eingabeeinrichtung aufweisen, die zum Einstellen der Betriebsart und/oder Aktivieren des Generators vorgesehen ist. Durch das Aktivieren des Generators wird ein Zyklus gestartet und automatisch ausgeführt. Damit kann die behandelnde Person oder der Patient selbst die Schmerztherapievorrichtung auf einfache Weise bedienen.
Aus Sicherheitsgründen und zum Schutz des Patienten kann die Schmerztherapievorrichtung eine Strombegrenzungseinrichtung aufweisen, die zum automatischen Begrenzen des Stromes zwischen der Stimulationselektrode und der Handelektrode auf einen vorbestimmten Maximalstrom vorgesehen ist. Vorzugsweise gibt es zwei Strombegrenzungen. Der vorbestimmte Maximalstrom während der ansteigenden Flanke beträgt beispielsweise 10 mA. Die über das Signal gemittelte Begrenzung liegt beispielsweise bei 0,05 mA.
Schließlich kann vorgesehen sein, dass die Schmerztherapievorrichtung eine Abschalteinrichtung zum automatischen Abschalten der Schmerztherapievorrichtung nach einem vorbestimmten Zeitraum aufweist. Dies ist einerseits eine Sicherheitsmaßnahme, damit der Patient nicht aus Versehen über einen längeren Zeitraum der Rechteckspannung ausgesetzt werden kann. Andererseits wird damit ein unnötiger Stromverbrauch verhindert. Dabei kann der vorbestimmte Zeitraum zwischen einer und drei Minuten, vorzugsweise zwei Minuten betragen.
Weitere Merkmale, Vorteile und besondere Aus führungs formen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematisches Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform einer Schmerztherapievorrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 2 schematische Ansicht der bevorzugten Ausführungsform der
Schmerztherapievorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 3 eine schematische Ansicht einer Signalform der von der Schmerztherapievorrichtung gemäß der Erfindung erzeugten
Rechteckspannung, und
Fig. 4 eine schematische Ansicht des elektrischen Stroms zwischen zwei Elektroden der Schmerztherapievorrichtung gemäß der Erfindung als Funktion der Zeit.
In Fig. 1 ist ein schematisches Blockschaltbild des Schmerztherapiegerätes gemäß einer bevorzugten Aus führungs form der Erfindung dargestellt. Das Schmerztherapiegerät umfasst eine Stimulationselektrode 10 und eine Handelektrode 12. Die Stimulationselektrode 10 ist aus einem elektrisch leitfähigen Material, beispielsweise aus Edelstahl hergestellt. Weiterhin ist die Stimulationselektrode 10 als dünner Stab ausgebildet. Die Handelektrode 12 ist ebenfalls aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt. Vorzugsweise ist die Handelektrode 12 als Flächenstück ausgebildet.
Das Schmerztherapiegerät umfasst einen Generator 14, dessen Ausgang mit der Stimulationselektrode 10 gekoppelt ist. Eingangsseitig ist der Generator 14 mit einer Steuereinrichtung 16 gekoppelt. Die Steuereinrichtung 16 weist einen Mikroprozessor und einen Arbeitsspeicher auf. Weiterhin um- fasst das Schmerztherapiegerät eine Anzeigeeinrichtung 18, eine Eingabeeinrichtung 20 und einen Taktgenerator 22. Die Anzeigeeinrichtung 18, die Eingabeeinrichtung 20 und der Taktgenerator 22 sind mit der Steuereinrichtung 16 gekoppelt. Außerdem weist die Schmerztherapievorrichtung eine Erfassungseinrichtung 24 auf, die eingangsseitig mit der Stimulations- elektrode 10 und ausgangsseitig mit der Steuereinrichtung 16 gekoppelt ist. Schließlich umfasste die Schmerztherapievorrichtung eine Spannungsquelle, die in Fig. 1 nicht dargestellt ist. Als Spannungsquelle können beispielsweise eine oder mehrere Batterien oder Akkumulatoren vorgesehen sein. Die Versorgungsspannung für die Schmerztherapievorrichtung beträgt vor- zugsweise zwischen 3 V und 10 V. Bei der bevorzugten Ausführungsform beträgt die Versorgungsspannung 4,5 V.
Die Stimulationselektrode 10 ist zum Anlegen an drucksensible bzw. druck- schmerzhafte Punkte am Körper des Patienten vorgesehen. Die Handelektrode 12 wird üblicherweise von der behandelnden Person berührt. Wenn der Stromkreis nicht geschlossen ist, erscheint auf der Anzeigeeinrichtung 18 ein entsprechendes Symbol.
An der Eingabeeinrichtung 20 kann die behandelnde Person unter mehreren Betriebsarten auswählen. Die möglichen Betriebsarten sind weiter unten naher erläutert. Die behandelnde Person kann an der Eingabeeinrichtung 20 weitere Parameter einstellen und den Behandlungsvorgang starten. Die Signale von der Eingabeeinrichtung 20 werden von der Steuereinrich- tung 16 verarbeitet, so dass von der Anzeigeeinrichtung 1 8 der aktuelle Betriebszustand und weitere Parameter angezeigt und der Generator 14 entsprechend dem Betriebszustand eine Rechteckspannung oder konstante Gleichspannung erzeugt.
Die Erfassungseinrichtung 24 ist zum Erfassen der Spannung und des
Stromes zwischen der Stimulationselektrode 10 und der Handelektrode 12 vorgesehen und sendet entsprechende Signale an die Steuereinrichtung 16, die dort weiter verarbeitet werden. Die erfassten Spannungen und Ströme können von der Anzeigeeinrichtung 18 dargestellt werden. Die Steuerein- richtung 16 umfasst eine Strombegrenzungsfunktion, so dass der Strom zwischen der Stimulationselektrode 10 und der Handelektrode 12 einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet. Bei dieser konkreten Ausführungsform wird der Strom während der ansteigenden Flanke auf 10 mA begrenzt. Die über das Signal gemittelte Begrenzung liegt bei 0,05 mA.
Der Taktgenerator 22 ist vorgesehen, um den digitalen Teil der Steuereinrichtung 16 und den Generator 14 mit Taktsignalen zu versorgen. Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht der bevorzugten Aus führungs form der Schmerztherapievorrichtung gemäß der Erfindung. Die Schmerztherapievorrichtung umfasst ein Gehäuse 30, in dessen Inneren die Steuereinrichtung 16, der Generator 14, die Erfassungseinrichtung 24 und der Takt- generator 22 angeordnet sind. Das Gehäuse ist im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet. An einer Stirnseite des Gehäuses 30 ist die Stimulationselektrode 10 angebracht. Die Stimulationselektrode 10 ist stabförmig ausgebildet und erstreckt sich wie eine Antenne vom Gehäuse 30 weg. Bei dieser Ausführungsform weist die Stimulationselektrode 10 eine abgerunde- te Spitze auf und ist aus einem körperverträglichen Edelstahl hergestellt.
Die Schmerztherapievorrichtung kann eine Nadel aufweisen, die an die Stimulationselektrode 10 montierbar ist. Die Nadel ist für eine Invasive Behandlung vorgesehen. Alternativ dazu kann die Stimulationselektrode 10 als Nadel ausgebildet sein.
An einer großflächigen Oberseite des Gehäuses 30 befinden sich die Anzeigeeinrichtung 18, die Handelektrode 12 und die Eingabeeinrichtung 20. Die Anzeigeeinrichtung 18 weist in dieser konkreten Ausführungsform ein Dis- play 26 und eine Leuchtdiode 28 auf. Auf dem Display 26 sind insbesondere Buchstaben, Ziffern, Symbole und graphische Elemente dargestellt oder darstellbar. Die Handelektrode 12 ist als Flächenstück ausgebildet und zwischen der Anzeigeeinrichtung 18 und der Eingabeeinrichtung 20 angeordnet. Die Handelektrode 12 ist aus einem elektrisch leitfähigen Material her- gestellt.
Die Eingabeeinrichtung 20 ist in diesem Beispiel als eine Tastatur mit acht Tasten ausgebildet. Ein Schalter 32 ist zum Einschalten und Ausschalten des Schmerztherapiegerätes vorgesehen. Zwei Programmwahltasten 34 und 36 sind zum Einstellen einer bestimmten Betriebsart vorgesehen, wobei auf einem Menü die erste Programmwahltaste 34 in Vorwärtsrichtung und die zweite Programmwahltaste 36 in Rückwärtsrichtung schaltet. Zwei Intensitätstasten 38 und 40 sind zum Einstellen der Spannung zwischen der Stimulationselektrode 10 und der Handelektrode 12 vorgesehen, wobei die erste Intensitätstaste 38 die Spannung erhöht und die zweite Intensitätstaste 40 die Spannung herabsetzt. Eine Akustiktaste 42 ist zum Aktivieren und Deaktivieren von akustischen Signalen vorgesehen. Eine Starttaste 44 ist zum Aktivieren eines Zyklus der eingestellten Betriebsart vorgesehen. Zum Ab- brechen des Zyklus ist eine Stopptaste 46 vorgesehen.
Im Betrieb wird die Stimulationselektrode 10 beim Patienten an den schmerzhaften Punkt angelegt. Die Handelektrode 12 wird entweder vom Patienten selbst oder von der behandelnden Person mit der Hand berührt. Im letzteren Fall sollte die behandelnde Person den Patienten direkt oder indirekt berühren. Auch eine Selbstbehandlung des Patienten ist möglich. Dabei wird die Stimulationselektrode 10 an den druckschmerzhaften Punkt angelegt und die Handelektrode 12 vom Patienten direkt oder indirekt berührt.
Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht einer bevorzugten Rechteckspannung, wie sie von der Schmerztherapievorrichtung gemäß der Erfindung erzeugt wird. Die Rechteckspannung ist durch einen oberen Schwellenwert Umax, einen unteren Schwellenwert Umin, eine ansteigende Flanke 52 und eine absteigende Flanke 54 charakterisiert. Weiterhin ist die Rechteckspannung durch die Frequenz oder die Anzahl der ansteigenden Flanken pro Zeiteinheit definiert. Eine weitere charakteristische Größe sind die obere Signaldauer Tl für den oberen Schwellenwert Umax und die untere Signaldauer T2 für den unteren Schwellenwert Umin.
In dieser konkreten Aus führungs form beträgt der obere Schwellenwert 9 V. Typischerweise liegt der obere Schwellenwert zwischen 4 V und 16 V. Der untere Schwellenwert beträgt bei dieser Ausführungsform 0 V, kann aber auch zwischen -2 V und 4 V liegen. Diese Spannungen können einerseits mit herkömmlichen und kostengünstigen Spannungsquellen bereitgestellt werden und sind andererseits für die gewünschten therapeutischen Wirkungen ausreichend. Prinzipiell kann der obere Schwellenwert maximal bis zu etwa 52 V und der untere Schwellenwert bis zu etwa -52 V betragen, damit keine gesundheitliche Gefährdung für den Patienten besteht.
Bei dieser Aus führungs form beträgt die Steilheit der ansteigenden Flanke 52 zwischen 108 V/s und 107 V/s. Um die gewünschten therapeutischen Effekte zu erzielen, sollte die Steilheit der ansteigenden Flanke 52 etwa zwischen 5*106 V/s und 106 V/s liegen.
Vorzugsweise ist die Steilheit der absteigenden Flanke 54 größer als 2,5*106 V/s. Es kann in verschieden Fällen vorteilhaft sein, dass der von der absteigenden Flanke verursachte negative Strom kleiner ist als der von der aufsteigenden Flanke verursachte positive Strom.
Das Verhältnis zwischen der oberen Signaldauer Tl und der unteren Signaldauer T2 kann fest eingestellt oder variierbar sein. Die Variation kann auch von Puls zu Puls oder nach einer bestimmten Anzahl von Pulsen erfolgen. Ebenso kann das Verhältnis zwischen der oberen und unteren Signaldauer Tl und T2 auch beim Übergang zwischen zwei aufeinander fol- genden Zeitintervallen geändert werden. Tl soll größer als 1 μs sein.
In Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm des elektrischen Stroms zwischen der Stimulationselektrode 10 und der Handelektrode 12 als Funktion der Zeit dargestellt. Die ansteigende Flanke 52 der Rechteckspannung verur- sacht einen kurzzeitigen positiven Strompuls 56. Dementsprechend verursacht die absteigende Flanke 54 der Rechteckspannung einen kurzzeitigen negativen Strompuls 58. Der maximale Strom bei dem positiven Strompuls 56 liegt in diesem Beispiel bei etwa 10 mA. Der positive Strompuls 56 dauert etwa zwischen 0,2 μs und 1 μs. Bei dem negativen Strompuls 58 ist der maximale Strom niedriger als beim positiven Strompuls 56. Der negative Strompuls 58 dauert länger, beispielsweise 4 μs, als der positive Strompuls 56. Dies lässt sich durch eine zeitliche Dämpfung erreichen. Nachstehend werden mehrere Betriebsarten beschrieben, die mit der bevorzugten Ausführungsform der Schmerztherapievorrichtung gemäß der Erfindung durchführbar sind.
Bei der ersten Betriebsart ist eine Rechteckspannung mit einer Frequenz von 2800 Hz zwischen der Stimulationselektrode 10 und der Handelektrode 12 vorgesehen. Ein Zyklus der ersten Betriebsart umfasst wenigstens ein Zeitintervall, in dem die Rechteckspannung mit der Frequenz von 2800 Hz angelegt wird. Optional kann ein weiteres Zeitintervall vorgesehen sein, in dem eine konstante Gleichspannung zwischen der Stimulationselektrode 10 und der Handelektrode 12 anliegt. Vorzugsweise beträgt die konstante Gleichspannung 0 V. Die Rechteckspannung oszilliert zwischen einem oberen Schwellenwert Umax und einem unteren Schwellenwert Umin. Beispielsweise entspricht der untere Schwellenwert Umin der konstanten Gleichspannung. Vorzugsweise beträgt der untere Schwellenwert Umin e- benfalls 0 V. Der obere Schwellenwert Umax ist entweder vorab eingestellt oder vom Bediener einstellbar.
Durch das Abschalten der Rechteckspannung während des zweiten Zeitin- tervalls wird gewährleistet, dass der Patient und auch die behandelnde Person nur für einen begrenzten Zeitraum der Rechteckspannung ausgesetzt werden.
Die erste Betriebsart kann nun so ausgestaltet sein, dass ein Zyklus eine Vielzahl von Zeitintervallen umfasst. Dabei liegt während der ungeradzahligen Zeitintervalle die Rechteckspannung und während der geradzahligen Zeitintervalle die konstante Gleichspannung, die vorzugsweise 0 V beträgt, an.
Hinsichtlich ihrer Indikationen kann die erste Betriebsart insbesondere bei Neuralgien, neuralgiformen Schmerzen, Schmerzen bei Paresen und Heuschnupfen angewandt werden. Besonders bei neuralgiformen Schmerzen im Gesichtsbereich und Bereich der Extremitäten kann die erste Betriebsart erfolgreich angewandt werden. Eine zweite Betriebsart ist der ersten in qualitativer Hinsicht sehr ähnlich. Bei der zweiten Betriebsart ist eine Rechteckspannung mit einer Frequenz von 8000 Hz zwischen der Stimulationselektrode 10 und der Handelektrode 12 vorgesehen. Ein Zyklus der zweiten Betriebsart umfasst ebenfalls wenigstens ein Zeitintervall, in dem die Rechteckspannung mit der Frequenz von 8000 Hz angelegt wird. Optional kann ein weiteres Zeitintervall vorgesehen sein, in dem die konstante Gleichspannung zwischen der Stimulationselektrode 10 und der Handelektrode 12 anliegt. Vorzugsweise beträgt die konstante Gleichspannung 0 V. Die Rechteckspannung oszilliert auch bei der zweiten Betriebsart zwischen einem oberen Schwellenwert Umax und einem unteren Schwellenwert Umin. Beispielsweise entspricht der untere Schwellenwert Umin der konstanten Gleichspannung. Vorzugsweise beträgt der untere Schwellenwert Umin ebenfalls 0 V. Der obere Schwel- lenwert Umax ist entweder vorab eingestellt oder vom Bediener einstellbar.
Das Abschalten der Rechteckspannung während des zweiten Zeitintervalls gewährleistet, dass der Patient und auch die behandelnde Person nur für einen begrenzten Zeitraum der pulsierenden Gleichspannung ausgesetzt werden.
Auch die zweite Betriebsart kann nun so ausgestaltet sein, dass während der ungeradzahligen Zeitintervalle die Rechteckspannung und während der geradzahligen Zeitintervalle die konstante Gleichspannung anliegt, wobei die konstante Gleichspannung vorzugsweise 0 V beträgt.
Die zweite Betriebsart kann für zahlreiche Indikationen angewandt werden. Generell ist die zweite Betriebsart für allgemeine Schmerzen geeignet. Insbesondere kann die zweite Betriebsart bei Gelenkschmerzen, beispielsweise bei Arthrosen und Arthritiden angewandt werden. Auch für die Behandlung von Kopfschmerzen ist die zweite Betriebsart geeignet.
Bei einer dritten Betriebsart umfasst der Zyklus wenigstens sechs Zeitintervalle. Während des ersten Zeitintervalls wird eine pulsierende Gleich- Spannung mit einer vorbestimmten Startfrequenz Fl zwischen der Stimulationselektrode 10 und der Handelektrode 12 angelegt. Zu Beginn des zweiten Zeitintervalls wird die Frequenz der Rechteckspannung verdoppelt. Dieser Vorgang wiederholt sich bei Beginn des dritten bis sechsten Zeitin- tervalls. Somit sind die Frequenzen im zweiten bis sechsten Zeitintervall doppelt so groß wie die Frequenz im vorhergehenden Zeitintervall.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der dritten Betriebsart beträgt die Startfrequenz Fl = 330 Hz. In den nachfolgenden Zeitintervallen betragen die Frequenzen F2 = 660 Hz, F3 = 1320 Hz, F4 = 2640 Hz, F5 = 5280 Hz und F6 = 10560 Hz. Vorzugsweise dauert der gesamte Zyklus eine Minute und jedes Zeitintervall dauert 10 Sekunden.
Optional kann anschließend ein siebtes Zeitintervall mit einer konstanten Spannung, vorzugsweise 0 V, vorgesehen sein. Dadurch wird gewährleistet, dass eine Behandlungspause eingelegt wird und der Patient nicht permanent der Rechteckspannung ausgesetzt ist.
Die dritte Betriebsart kann beispielsweise bei Schmerzen angewandt wer- den, die auf Durchblutungsstörungen zurückzuführen sind. Darüber hinaus können mit der dritten Betriebsart auch Durchblutungsstörungen selbst behandelt werden.
Die Wirkung der erfindungsgemäßen Schmerztherapievorrichtung ist darauf zurückzuführen, dass bei bestimmten Frequenzbereichen Schmerzen gelindert werden. Der menschliche Körper kann elektrotechnisch als eine Ersatzschaltung aufgefasst werden, die ein Widerstandselement und ein dazu parallel geschaltetes Kondensatorelement umfasst. Dabei hat das virtuelle Widerstandselement einen Widerstandswert von etwa 500 kΩ bis 2 MΩ, was lediglich einen Strom im μA-Bereich ermöglichen würde. Die Kapazität des virtuellen Kondensatorelements liegt etwa zwischen 20 pF und 100 pF. Während der ansteigenden Flanken der Rechteckspannung entsteht ein kurzzeitiger Strompuls, dessen maximale Höhe etwa 10 mA beträgt. Dieser Strompuls dauert etwa 0,2 μs bis 1 μs. Dieser Stromstoß wird in regelmäßigen und/oder unregelmäßigen Abständen entsprechend der Frequenz bzw. der Anzahl der ansteigenden Flanken wiederholt.
Bei einer weiteren Betriebsart kann die Schmerztherapievorrichtung zum Auffinden von Akupunkturpunkten vorgesehen sein. Üblicherweise werden zum Auffinden von Akupunkturpunkten spezielle Geräte verwendet, die den Hautwiderstand erfassen. Über eine Messspitze wird eine Gleichspan- nung auf der Haut angelegt und der Strom über ein in Reihe geschaltetes Widerstandselement gemessen. Dabei wird die Messspitze über die Hautoberfläche geführt und an verschiedenen Stellen der Hautwiderstand er- fasst. Dazu ist ein bestimmter Mindestanpressdruck erforderlich.
An den Akupunkturpunkten ist der elektrische Widerstand geringer als an anderen Stellen, so dass auf diese Weise die Akupunkturpunkte gefunden werden können. Die Stärke des Anpressdrucks und die Feuchtigkeit der Haut beeinflussen jedoch den Kontaktwiderstand und können somit zu Fehlinterpretationen führen. Dagegen spielt bei einer Messung des kapazi- tiven Übergangswiderstands der Einfluss der Hautfeuchtigkeit eine geringere Rolle, so dass bei dieser Methode die Messgenauigkeit erhöht wird.
Vorzugsweise werden Spannungspulse mit einer relativ kurzen ansteigenden Flanke verwendet. Der während der ansteigenden Flanke fließende Strom kommt durch die kapazitive Übertragung zustande. Sobald die maximale Spannung erreicht ist, fließt über die gesamte Pulslänge ein Gleichstrom. Dadurch ist es möglich, sowohl den kapazitiven Widerstand auf der Haut als auch den ohmschen Widerstand gleichzeitig zu erfassen. Dabei muss die Messspitze nicht angepresst werden, sondern kann mit einer sanften Berüh- rung über die Haut geführt werden.
Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die ansteigende Flanke zu variieren und auf diese Weise etwaige Resonanzen zu erfassen. Mit hoher Wahr- scheinlichkeit wird die Resonanzfrequenz an einem Akupunkturpunkt sich von den Resonanzfrequenzen an anderen Hautpunkt unterscheiden.
Die erfindungsgemäße Schmerztherapievorrichtung kann auch eine Schnitt- stelle aufweisen, so dass sie an einen Personalcomputer oder ein Notebook anschließbar ist. Wenn die Schmerztherapievorrichtung die Schnittstelle aufweist, sind die Anzeigeeinrichtung 18 und die Eingabeeinrichtung 20 bei der Schmerztherapievorrichtung nicht unbedingt erforderlich. Die Funktionen der Anzeigeeinrichtung 18 und der Eingabeeinrichtung 20 können auch von dem Personalcomputer bzw. Notebook übernommen werden. Auch die Funktionen der Steuereinrichtung 16 können von dem Personalcomputer bzw. Notebook durchgeführt werden.
Bezugszeichenliste
10 Stimulationselektrode
12 Handelektrode
14 Generator
16 Steuereinrichtung
18 Anzeigeeinrichtung
20 Eingabeeinrichtung
22 Taktgenerator
24 Erfassungseinrichtung
26 Display
28 Leuchtdiode
30 Gehäuse
32 Schalter
34 erste Programmwahltaste
36 zweite Programmwahltaste
38 erste Intensitätstaste
40 zweite Intensitätstaste
42 Akustiktaste
44 Starttaste
46 Stopptaste
52 ansteigende Flanke
54 absteigende Flanke
56 positiver Strompuls
58 negativer Strompuls
Umax oberer Schwellenwert
Umin unterer Schwellenwert
Tl obere Signaldauer
T2 untere Signaldauer
Imax Maximalstrom

Claims

Patentansprüche
1. Schmerztherapievorrichtung, die Folgendes aufweist: eine Stimulationselektrode (10) zum Anlegen an einen druck- schmerzhaften Punkt, eine Handelektrode (12), einen Generator (14) zum Erzeugen einer elektrischen Spannung zwischen der Stimulationselektrode (10) und der Handelektrode (12), und - eine Steuereinrichtung (16) zum Ansteuern des Generators (14), wobei die elektrischen Spannung wenigstens eine vorbestimmte und/oder einstellbare Signalform aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Spannung als eine Rechteckspannung ausgebildet ist, die durch einen oberen Schwellenwert (Umax), einen unteren Schwellenwert (Umin), eine ansteigende Flanke (52) und eine absteigende Flanke (54) definiert ist.
2. Schmerztherapievorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rechteckspannung durch eine obere Signaldauer (Tl) für den oberen Schwellenwert (Umax) und eine untere Signaldauer (T2) für den unteren Schwellenwert (Umin) definiert ist.
3. Schmerztherapievorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechteckspannung durch eine vorbestimmte und/oder einstellbare Anzahl der ansteigenden Flanken (52) innerhalb eines bestimmten Zeitraums und/oder durch eine vorbestimmte und/oder einstellbare
Frequenz definiert ist.
4. Schmerztherapievorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Schwellenwert (Umax) zwischen 4 V und 16 V, insbesondere zwischen 6 V und 12 V, vorzugsweise zwischen 7 V und 9 V beträgt und der untere Schwellenwert (Umin) zwischen -2 V und 4 V, insbesondere zwischen -1 V und 2 V, vorzugsweise 0 V beträgt.
5. Schmerztherapievorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steilheit der ansteigenden Flanke (52) zwischen 109 V/s und 106 V/s, insbesondere zwischen 3*108 V/s und 3*106 V/s, vorzugsweise zwischen 108 V/s und 107 V/s beträgt, und die Steilheit der absteigenden Flanke (54) vorzugsweise kleiner als die Steilheit der ansteigenden Flanke (52) ist.
6. Schmerztherapievorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Frequenz 2800 Hz oder 8000 Hz beträgt.
7. Schmerztherapievorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (16) zum Steuern wenigstens einer vorbestimmten und/oder einstellbaren Betriebsart vorgesehen ist, wobei vorzugsweise die Steuereinrichtung (16) programmiert oder programmierbar ist.
8. Schmerztherapievorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsart durch einen Zyklus definiert ist, der ein Zeitintervall oder mehrere aufeinander folgende Zeitintervalle umfasst, wobei vorzugsweise dem Zeitintervall eine vorbestimmte und/oder einstellbare Signalform zugeordnet ist.
9. Schmerztherapievorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Betriebsart für ein erstes Zeitintervall eine vorbestimmte Startfrequenz und für weitere nachfolgende Zeitintervalle die doppelte Frequenz des jeweils vorhergehenden Zeitintervalls vorgesehen ist, wobei die Startfrequenz vorzugsweise 330 Hz beträgt.
10. Schmerztherapievorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zyklus sechs Zeitintervalle von gleicher zeitlicher Dauer umfasst und die Länge des Zyklus beispielsweise zwischen 30 Sekunden und 100 Sekunden, vorzugsweise eine Minute beträgt.
11. Schmerztherapievorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzen in den aufeinander folgenden Zeitintervallen 330 Hz, 660 Hz, 1320 Hz, 2640 Hz, 5280 Hz und 10560 Hz betragen.
12. Schmerztherapievorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die obere Signaldauer (Tl) und die untere Signaldauer (T2) gleich lang oder unterschiedlich lang sind, wobei vorzugsweise die obere
Signaldauer (Tl) größer als 1 μs ist.
13. Schmerztherapievorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmerztherapievorrichtung eine Eingabeeinrichtung (20) aufweist, die zum Einstellen der Betriebsart und/oder Aktivieren des Generators (14) vorgesehen ist.
14. Schmerztherapievorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmerztherapievorrichtung eine Strombegrenzungseinrichtung zum automatischen Begrenzen des Stromes zwischen der Stimulati- onselektrode (10) und der Handelektrode (12) auf einen vorbestimm- ten Maximalstrom (Imax) aufweist, wobei während der ansteigenden Flanke (52) der vorbestimmte Maximalstrom (Imax) beispielsweise zwischen 5 mA und 15 mA, vorzugsweise 10 mA beträgt und der ü- ber das Signal gemittelte vorbestimmte Maximalstrom (Imax) bei- spielsweise zwischen 0,005 mA und 0,1 mA, vorzugsweise 0,05 mA beträgt.
15. Schmerztherapievorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmerztherapievorrichtung eine Abschalteinrichtung zum automatischen Abschalten der Schmerztherapievorrichtung nach einem vorbestimmten Zeitraum aufweist, wobei der vorbestimmte Zeitraum beispielsweise zwischen einer und drei Minuten, vorzugsweise zwei Minuten beträgt.
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