KR100191928B1

KR100191928B1 - 전자 치료 장치

Info

Publication number: KR100191928B1
Application number: KR1019950700907A
Authority: KR
Inventors: 아힘 한스위르겐스
Original assignee: 아힘 한스위르겐스
Priority date: 1992-09-05
Filing date: 1993-08-26
Publication date: 1999-06-15
Also published as: WO1994005370A1; ES2084507T3; JP2929556B2; DE59301566D1; JPH08500751A; AU4942793A; DE4229693A1; KR950703384A; US5573552A; CA2143686A1; EP0659099A1; EP0659099B1; ATE133571T1

Abstract

치료할 신체 부위를 통해 하나의 전기 회로가 형성되며, 상기 전기 회로의 중간 주파수 전류(MF 전류)가 2개의 전극을 통해 흐르도록 구성된, 1,000Hz 내지 100,000Hz 의 중간 주파수 범위로 동작하는 전자 치료 장치에 있어서, 본 발명에 따라 MF 전류의 진폭이 일정하게 유지되고, 주파수가 변조 주파수 0 내지 수백 Hz(예컨대, 200Hz)로 천 내지 수천 Hz(차단 주파수)만큼 변조됨으로써, 치료영역에 변조 주파수와 동기로 활동전위가 발생된다.

Description

전자 치료 장치

본 발명은 치료할 신체부위에 대해 전극이 쌍으로 직경으로 마주 놓이도록 구성된, 1,000Hz 내지 100,000Hz 의 중간 주파수 범위로 동작하는 전자 치료 장치에 관한 것이다.

이러한 장치는 오래전부터 공지되어 있고, 인간 신체의 흥분 세포(신경, 근육 및 신경 말단의 수용체)가 외부로부터 전기 펄스의 형태로 공급되는 전기 자극에 의해 전기 응답, 소위 활동전위를 일으킨다는(제12도 참조) 점에서 전자 치료에 사용된다. 상기 활동 전위는 각각의 세포타입에 대해 일정한 높이 및 폭을 가진 세포 고유의 전기 펄스이다. 하나의 신경에 있어 약 1ms 의 펄스 폭 및 약 80mV-100mV 의 높이가 전형적이다. 세포는 휴지 상태에서 세포의 타입에 따라, 6mV 내지 120mV 의 값을 가지는 그것의 세포막 전압으로 되돌아간다. 상기 전압은 상이한 이온 농도에 의해, 세포막에 의해 분리되는 세포내 및 세포외 공간에 생긴다. 세포외부에는 보다 많은 양이온이 존재한다. 세포외부의 전위가 OV 에 세팅되므로 세포내에는 음 전위가 생긴다(참조 : 제12도).

건강한 사람에 있어 활동전위는 신체 자체에 의해 발생되고 정보전달 및 세포 반응의 유발을 위해 사용된다. 전자 치료시 활동 전위를 의도한 바대로 발생시킴으로써(일정 수 및 일정 장소에서), 치료효과가 생긴다.

공지된 전자 치료 장치에서는 다수의 상이한 전류 형태 또는 펄스형태가 사용된다. 의사가(특수한) 개개의 경우에 주어지는 적용에 가장 적합한 전자 치료를 선택하려면, 그는 가급적 명확하게 정의된 기준에 의존할 수 밖에 없다. 상기 기준은 상이한 전류 형태의 효능 및 친화성에 대한 물음에 대한 응답으로부터 얻어진다.

효과의 스펙트럼은 예컨대 진통, 횡문 근 및 평활 근의 자극, 혈액순환에 대한 영향, 신진대사에 대한 영향, 부종을 가라앉히는 메카니즘, 소염 및 재생 촉진(상처, 골절 치료 촉진)의 범위를 포함한다. 적용시 항상 전류 형태의 정확한 선택에 의해 소정 효과가 병이난 부분에서, 전극 가까이 또는 전극멀리 또는 신체의 깊은 곳에 얻어져야 한다.

친화성에 관련해서 전류가 시스템적으로 그리고 국부적으로 손상을 일으키지 않아야 한다.

전류의 시스템적 친화성은 주로 심실 한계치 및 간질 발생 위험에 의해 결정된다. 즉, 치료 범위가 상기 한계치로부터 멀리 떨어져야 한다. 그에 따라 상기 한계치가 매우 높은 곳에 있는 전류가 바람직하다.

국부적인 친화성은 화상 및 가성화 위험 및 통증 감지 한계치에 의해 결정된다.

그에 따라 환자가 어떤 네가티브 부작용을 느끼지 않으면서 소정 효과가 얻어지는 전류 및 펄스형태가 바람직하다.

기본적으로 공지된 전자 치료 장치는 2개의 자극 전류방법, 즉 극성에 의존하는 극성 자극 원리 및 극성에 의존하지 않는 비극성 자극 원리를 전제로 한다.

극성 자극 원리에서는 0-200Hz 의 저주파수 전류(Nf-전류)가 사용된다.

양의 전극, 즉 애노드하에서 고분극(막 전압의 상승)이 나타나며, 이로인해 자극 한계치와 세포내 전위 사이의 간격이 더욱 커진다. 이에반해, 음의 전극, 즉 캐소드하에서는 막전압이 떨어진다. 자극 한계치에 도달하면, 세포가 자동으로 활동전위를 유발시킨다.

공지된 자극 전류 장치는 저주파수 스펙트럼 약 0-200Hz(Nf-전류)의 상이한 펄스형태로 작동한다. 예컨대, 몇가지만 언급하면 소위 삼각파 전류, 구형파 전류, 2비동적 전류, 고전압 전류, 초자극 전류, 유도 전류가 사용된다. 이 경우, 많은 전류가 직류성분을 가지므로 극성 효과가 지지된다.

활동 전위를 치료에 이용하는 2가지 주파수 의존방법이 있다;

- 기능 시뮬레이션 원리 : 흥분세포(신경 또는 근육)가 그것의 과제해결을 위해 만드는 활동 전위의 수를 확인한다. 치료시 많은 펄스가 자극에 의해 상응하는 세포에 발생되므로, 세포가 그것의 과제해결시 지지된다.

예컨대, 6 이하의 개별 연축을 발생시키기 위해 수초내에 6Hz 이하의 주파수로 자극된다.

- 피로 원리 : 이에반해 세포(신경 또는 근육)가 보다 높은 주파수를 가진 자극에 의해, 그것의 과제 해결을 위해 해야하는 것보다 훨씬 더 자주 활동 전위를 형성해야 하면, 세포는 짧은 시간후에 피로해진다. 피로는 활동 전위의 형성시 에너지 소비 과정으로 설명되어야 한다.

즉, 경직된 근육은 상기 피로 원리에 따라, 예컨대 100Hz 또는 200Hz 의 높은 주파수로 자극함으로써 이완될 수 있다.

활동 전위를 발생시키기 위해, 세기가 자극 한계치를 초과할 정도의 크기로 선택되어야 한다. 세팅될 세기의 크기는 하기 펙터에 의존한다 :

- 조직내에서 자극될 세포의 위치(깊이)(전극으로부터의 간격),

- 전극의 크기 및

- 전류 형태의 파라메터에 의해 재차 영향을 받는 전류 통과 영역에서 조직의 저항.

실제로 전류 형태 및 전극 크기는 미리 정해진다. 전극으로부터의 일정간격에(예컨대, 조직의 깊은 곳에) 한 그룹의 세포를 자극하기 위해, 활동 전위가 나타날 때까지 세기가 증가한다. 이 때, 경우에 따라 자극 영역 및 전극사이에 놓이며 보다 높은 자극 한계치를 갖지 않는 세포는 낮은 세기에서 이미 자극된다는 단점이 있다.

보다 높은 한계치를 갖는 세포에서도 실제로 간단히 (이것은 피부부하로 인해 항상 가능하지는 않다) 전류펄스의 세기가 상승된다.

세기의 증가에 따라 보다 깊게 높인 세포(들), 즉 전극으로부터 보다 멀리 떨어진 세포(들)가 자극받는다.

비극성 자극 원리에서는 직류 성분없는, 소위 중간 주파수 교류(MF 전류)만이 사용된다. MF 전류는 주파수1,000Hz-100,000Hz 를 가진 사인파형 교류를 의미한다.

개별진동(교류 펄스)은 충분한 세기에서 극성작용을 한다. 하한의 짧은 교류 펄스에서 극성으로부터 초래되는 교류(MF 펄스)는 신경세포 또는 근육세포에서 활동 전위를 유발시킬 수 있다.

가산 효과가 나타난다. 주파수의 증가에 따라, 세포내에서 활동전위를 유발시키기 위해서는 보다 더 높은 세기가 필요하다. WYSS 는 MF 펄스에 의한 활동 전위의 발생이 극성 작용과는 완전히 무관하게 이루어진다는 것을 확실히 증명하였다. 즉, 진동의 세기 및 수가 충분히 큰곳에서는 어디서나 MF 전류의 순간적인 극성에 관계없이 활동 전위가 발생된다(WYSS, Oscar A.M : Prinzipien der elektrischen Reizung, 신년판, Zurich 소재 der Naturforschenden Gesellschaft 발행, 1976, Kommissionsverlag Leemann AG Zurich, 1976, 28-24)

NF 리듬0-약 200Hz 의 MF 펄스 및 MF 반송파 주파수1,000Hz-100,000Hz가 사용된다. 실제로, 이것은 대개 사인파형으로 진폭 변조된 MF 전류(AM-MF 전류)이다. 하기 원리는 극성의 자극 원리 와 관련해서 설명된 원리와 일치한다.

- 기능 시뮬레이션 원리 : MF 펄스(AM'S-주파수)와 동기로 흥분 세포에 활동 전위가 생긴다. 따라서, 세포는 상기 주파수를 기초로 주어지는 그것의 본래 기능을 계속 수행한다.

- 피로 원리 : 보다 높은 AM'S 주파수를 가진 MF 펄스를 사용하면, 흥분 세포가 피로해진다. 전류 세기가 증가함에 따라 보다 더 깊게 놓인(전극으로부터 멀리 떨어진) 세포가 자극된다.

MF 반송파 주파수가 점점 높아짐에 따라, 활동 전위의 발생을 위해 점점 더 큰 세기가 필요하다(WYSS, 전술한 간행물, 41-43 페이지, 제17도 및 41 페이지, 제18도 및 42 페이지). 도면은 Oscar A.M. WYSS 의 동의로 간행물 Prinzipien der elektrischen Reizung에 나타나있다. 제17도 및 18도는 반송파 주파수의 함수로서 중간 주파수 펄스에 대한 자극 한계치의 의존도를 나타낸다.

중간 주파수 교류를 기초로 하기의 부가 치료 가능성이 주어진다:

충분한 세기의(일정 진폭의) MF 전류로 자극되면, 먼저 활동 전위가 생긴다.

보다 긴 시간 흐르는 MF 전류에서는 활동전위의 강하하는 에지가 대략 휴지 전압의 절반인 탈 분극 수준(연속적인 탈 분극)으로 유지된다. MF 전류의 차단 후 막 전압이 지연되어 휴지 전압의 수준으로 강하한다(WYSS, 상기 간행물, 제13도/36 페이지).

하기 관점에서 연속적인 탈 분극의 치료적 이용을 설명한다.

- 차단

- 진통 및 혈액순환에 대한 영향

치료 영역의 조건에 따라 친화성 한계에 놓이는 높은 세기에서 연속적인 탈분극에 의해 신경 전달 통로의 차단이 이루어진다. 상기 신경의 차단(BOWMAN, Bruce R.에 의해 입증됨, 1981, Ljubljana 의 E.K. University 논문, Rancho Los Amigos Hospital, Downey, California, USA)은 예컨대 환상통시 통증 차단을 위해 또는 혈액순환장애시 성상 신경 차단을 위해 사용된다.

- 근육 구축

-- 자율 신경 지배 약화 및 근육신장시 근육 훈련

완전한 신경-근육기관에서 연속적인 탈 분극에 의해 휭문근(골격근)이 직접 자극 받는다. 예컨대 근육의 자율 신경 약화시 또는 경련성 근육의 길항근의 신장을 위해 사용되는 근육 구축이 나타난다. 세기는 치료동안 짧은 간격으로 휴지기에 의해 중단되어야 한다. 세기는 세팅된 값의 100% 내지 50%로 커지거나 작아질 수 있다.

-- 강력한 근육 연축력의 발생

피로현상없이 강력한 근육 연축이 발생될 수 있다. 이에반해, 약 50Hz 이상의 자극 전류로 발생될 수 있는 테타니성 연축시 운동성 유니트의 피로에 의해 근육 연축의 급속한 감소가 나타난다.

- 세포 분열

-- 상처 치료 및 골절 치료의 촉진

연속적인 탈 분극에 의해 건강한 세포에서 세포 분열이 일어난다. 따라서, 예컨대 상처치료가 지지되고 골절치료가 촉진된다.

MF 전류에서 전기 교류장의 작용하에서, 하전 분자의 회전 운동에 의해 수반되는, 전류가 통하는 조직내에서 하전 분자의 좌우운동(진동 효과)이 나타난다.

이로인해, 신진대사 과정에서 서로 화학적으로 반응하는 효소와 기질의 정확한 접합 위치에 대한 보다 높은 확률이 얻어진다(신진대사 용이). 상기 진동 효과는, 농도 기울기를 기초로 일정방향으로 바람직하게 진행되는 확산 과정이 부가로 전달되는 운동 에너지에 의해 가속되는 방식으로(MF 이온 전기 도입법, 소염, 진통) 농도차 보상작용을 한다.

상기 진동효과는 세기가 클때 특히 효과적이다.

- 염증 및 통증 매개체의 분배

- 소염 및 진통

통증을 수반하는 염증 과정에서 아픈 조직에는 염증매개체 및 통증 매개체의 농도가 높다. 진동 효과에 의해 상기 높은 농도가 분해된다(분배된다). 높은 전류 세기에 의해 생기는 진동 세기는 치료 작용 주파수와 마찬가지로 중요하다

(HANSJUIERGENS, 5월, Elektrische Differential-Therapie, Karlsruhe 1990).

- 신진대사에 대한 영향(확산, 미토콘드리아, cAMP)

- 신진대사 용이 및 신진대사 촉진

전술한 바와같이, 생화학적으로 이루어지는 신진대사 과정이 용이해진다.

또한, MF 전류를 세포 배양액에 흘리면, 미토콘드리아(세포의 에너지를 만드는 장소)의 수 및 그것의 크기가 현저히 증가하는 것으로 나타났다(KOMITOWSKI 및 EHEMANN 1990, interne Mitteilung).

세포의 중요한 메신저, 즉 cAMP 는 마찬가지로 MF 전류에 의해 그것의 농도가 영향을 받는다. MF 세기에 의존한다(DERTINGER, 1989, Kernforschungszentrum Karlsruhe, NAGY, Nemectron GmbH Karlsruhe).

또한, MF 전류로 근육 구축의 형태인 통증없는 강력한 근육 연축이 발생될 수 있다.

8kHz 로부터 소위 한계치 해리가 나타난다. 즉, 근육 연축에 대한 한계 전류 세기가 감지 한계치내로 들어간다(EDEL, H.: Fibel der Elektrodiagnostik und Elektrotherapie, Mller Steinicke Mnchen 1983, 193 페이지). 통증없이 강력한 근육 연축이 유발될 수 있다. 치료적 관점에서 볼때 MF 전류의 연속적인 탈 분극에 의해 유발되는 근육구축의 가역 과정 이용시 상기 한계치 해리가 특히 중요하다.

MF 전류의 높은 세기에 의해 전류가 흐르는 조직에 열이 발생된다. 그러나, 한계치(감지, 근육, 친화성, 통증)의 초과에 의해 환자의 부하를 일으키지 않는다는 전제조건이 있다.

신진대사 과정의 개선과 유사하게 MF 전류로 이온 전기 도입이 이루어질 수 있다.

즉, 전류에 의해 신체의 피부를 통해 약제가 투입될 수 있다. 물리학적 사실을 기초로, MF 전류에 의한 이온 전기 도입에는 갈바니 전류에 의한 것에 비해 보다 긴 치료시간 및 보다 높은 세기가 필요하다.

전술한 바와같이 그리고 제시된 간행물을 참조로 할 때(참조 : 책 EDiT^R-Elektrishe Differential-Therapie, A. HANSJUERGENS 및 H.U. 저, 5월, C 1990, Nemectron GmbH, Karlsiuhe), 공지된 전자 치료 장치는 실상에 따라 저주파수 전류로 또는 주파수0-200Hz 를 가진 진폭 변조된 중간 주파수 전류로 또는 일정진폭(세기) 및 주파수1,000Hz 내지 100,000Hz 를 가진 중간 주파수 전류로 작동한다.

본 발명의 목적은 저주파수 전류 및 중간 주파수 전류로 얻어질 수 있는 치료 효과를 상승시킬 수 있는 전자 치료 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따라 하나의 극성을 가진, 수 kHz 이하의 주파수 대역의 동작 주파수가 0 내지 약 200Hz 보다 큰 저주파수 범위로 주파수 변조됨으로써 달성된다.

달리 표현하면, 본 발명에 따른 전자 치료 장치의 기술적 사상은, 의학적 상태 및 활용되는 전자 치료에 적합한 중간 주파수 전류가 선택되고 예컨대 2,000Hz의 주파수 대역에 있는 중간 주파수 전류의 주파수가 변조 주파수 0-200Hz, 즉 저주파수 전류의 주파수로 주기적으로 변동된다는 것이다. 따라서, 본 발명에 따른 장치는 주파수 변조의 법칙에 따라 작동한다(이와는 달리, 선행기술에 따른 장치는 진폭 변조의 법칙에 따라 작동한다).

일정 진폭(세기)을 가진 MF 전류도 저주파수 리듬(NFR)의 활동전위를 발생시키는데 사용된다.

이에 비해, 모든 공지된 자극 전류 방법에서는 활동 전위를 발생시키기 위해 자극 전류의 세기가 저주파수 리듬(NFR0 - 약 200Hz)므로 커지거나 작아진다.

각 펄스(NF 펄스 또는 MF 펄스의 포락선)의 세기의 크기는 자극될 세포의 자극 한계치 및 전극에 대한 세포의 간격에 매칭된다. 보다 낮게 놓인 세포에는, 전극과 자극될 세포 사이의 조직에서 일어나는 전압 강하를 보상하기 위해 보다 큰 세기가 필요하다. 자극 한계치의 곡선은 펄스의 세기 증가 및 감소시 각 펄스를 통과한다.

본 발명에 따른 사상의 전기 생리학적 배경은 다음과 같다 :

세기 및 주파수에 대한 자극 한계치의 의존도는 이미 설명하였다. 전류의 주파수가 커질수록, 자극 한계치를 초과하기 위해서는 그것의 세기가 점점 더 커져야 한다. 전기 생리학적 한계치의 이러한 선형 상승 곡선은 전류 세기의 변동에 의해서 뿐만 아니라 주파수 변동에 의해서도 초과되거나 미달될 수 있다.

본 발명에 따른 주파수 변조의 방법에서는 MF전류만이 사용된다. 세기는 소정값으로 세팅된 후 치료동안 일정하게 유지된다. 일정 진폭의 MF 전류의 반송파 주파수는 NFR 로 변조되고(FM-MF 전류), 자극 한계치의 곡선은 주파수의 강하 및 다시 상승시 수평으로 통과한다. 따라서, NFR 과 동기로 활동전위가 발생된다.

본 발명에 따른 기본 원리의 개발 및 특수한 실시예는 특허청구의 범위 종속항에 제시된다.

세부사항을 첨부된 도면을 참고로 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 주파수 변조된 중간 주파수 전류에 의한 자극의 원리도이고, 제2도는 주파수 윈도우를 설명하기 위해 제1도를 전류-주파수 다이어그램에 나타낸 도면이며, 제3도는 제2도를 주파수-시간 다이어그램에 나타낸 도면이고, 제4도는 주파수 변조된 MF 전류를 나타낸 도면이며, 제5도는 제3도에 따른 주파수 윈도우의 변형예이고, 제6도는 진폭 변조된 중간 주파수 전류에 의한 자극(간섭)의 원리도이며, 제7도는 변동되는 자극 주파수를 가진 제6도에 따른 도면이고, 제8도는 중첩되는 2개의 주파수 변조된 중간 주파수 전류를 가진 제1도에 따른 도면이며, 제9도는 본 발명에 따른 장치의 블록 회로도이고, 제10도는 제9도에 따른 장치의 스위칭 보오드이며, 제11도는 2극의 전극 장치이고, 제12도는 활동 전위를 나타낸다.

제1도는 전류(I)-주파수(f) 다이어그램에서 저주파수 범위로부터 발산하는 표유범위를 가진 공지된 자극 임계치를 나타낸다(참조 : 전술한 WYSS, 제18도).

제1도에서 값 f3(최저 주파수)와 f4(최고 주파수) 사이의 중간 주파수 전류의 주파수가 저주파수 리듬(NFR)으로 변조된다. f3 및 f4는 발생되는 주파수 윈도우의 차단 주파수이다.

전체 주파수 윈도우의 범위는 제1도의 상부에 확대도시되어 있으며, 여기에 FM-MF 전류와 자극 임계치의 파형 및 주파수 변조 곡선(FM 곡선)이 시간에 따라 표시되어 있다. FM 곡선의 주파수, 즉 f1 은 NF 범위의 값을 갖는다(주파수 변조된 FM 곡선의 일례가 제4도에 도시되어 있음).

예컨대 f1=2 에서는 매 초마다 2개의 활동 전위가 발생되는데, 그 이유는 주파수 f3가 MF 전류의 세팅된 세기에 도달할 때마다 자극 임계치(RS3)가 초과되기 때문이다. f4의 시점에서 MF 전류의 일정하게 유지되는 세기는 더이상 자극 임계치(RS4)에 도달할 만큼 충분히 크지 않다.

NFR 에서 FM-MF 전류를 가진 활동 전위를 발생시키기 위해서는, 하기의 서로 의존하는 파라메터가 정확하게 설정되어야 한다 :

- MF 전류의 반송파 주파수,

- MF 전류의 진폭,

- 변조 주파수 및

- 주파수 변조의 차단 주파수(주파수 윈도우)

FM-MF 전류의 사용시 동작 전위의 이용 및 MF 전류의 작용을 가능하게 하는 각각의 치료적 요구에 따라, MF 전류의 반송파 주파수가 선택된다. MF 전류의 하기 작용은 동작 전위의 작용과 동시에 이용될 수 있다 : 열 발생, MF 이온 전기 도입, 심하거나 또는 약한 염증 방지, 진통 및 신진대사에 대한 영향.

주파수로 MF 전류의 세팅될 세기가 주어진다(일정 진폭). 상기 세기는 임계치가 초과되지 않을 정도로 선택된다.

그리고 나서, FM 의 변조 주파수가 기능 시뮬레이션 또는 피로의 치료 원리에 따라 세팅된다.

끝으로, 주파수 윈도우의 차단 주파수가 선택된다. 즉, 상기 차단 주파수 사이에서 반송파 주파수가 NFR 로 변동되어야 한다. 주파수 윈도우는 적어도 미리 정해진 반송파 주파수의 범위에서 임계치 곡선의 수평 초과가 확실하게 일어날 정도의 크기로 선택된다. 이것을 위해 필요한 주파수는 주파수 윈도우의 하부 차단 주파수(제2도에서 f3 및 점 P23)이다 ; 상부 차단 주파수는 선택된 반송파 주파수(제2도 에서 f4 및 점 P24)이다.

- 제1도(제2도 및 제3도와 함께)를 참고로 도시된 상기 방법의 장점은 활동 전위 및 MF 전류 효과(진동 효과)에 의한 동시 치료작용이 열발생과 함께 그리고 열발생 없이 가능하다는 것이다.

일정한 진폭의 MF 전류(ak-MF-전류)에 의해 주어지는 모든 부가의 치료 가능성은 FM-MF 전류에 의해 발생되는 활동전위 및 열의 치료효과와 동시에 사용될 수 있다.

즉, 열과 함께 그리고 열없이 통증치료에 사용될 수 있다.

또한, 열과 함께 그리고 열없는 새로운 치료의 조합이 가능하다. 즉, FM 곡선의 시간에 따른 그리고 세기에 따른 변동에 의해 MF 전류의 작용(연속적인 탈분극 및 진동효과) 및 FM-MF 전류에 의해 발생된 활동 전위의 작용의 새로운 조합이 하나의 치료에 사용될 수 있다(참조 : 제5도).

연속적 인 탈분극은

- 세포 정보의 차단을 위해 - 예컨대 환상통시 통증의 차단을 위해 그리고 혈액 순환장애시 성상 신경 차단을 위해,

- 건강한 세포에서 세포분열을 위해 - 예컨대 외상 및 골절의 치료시 사용된다.

진동효과는

- 통증 매개체의 분배를 위해,

- 염증 매개체의 분배를 위해,

- 셀 사이에서 농도 보상 반응을 위해,

- 신진대사에 영향을 주기 위해,

- 중간 주파수 전류에 의한 이은 전기 도입을 위해 사용된다.

치료에 사용될 수 있는 열 발생없는 진동 효과는 근육 형성에 바람직하다.

이 경우, 주파수 f는 하부 MF 범위에 놓이므로, MF 전류의 필요한 세기가 열을 발생 시키지 않는다.

제2도를 참고로, FM 곡선의 세기 변동에 의해 하기 효과가 얻어진다는 것을 알 수 있다 :

- 구축의 완만한 고조를 발생시키기 위해(낮은 및 그렇게 낮지 않은 운동성 유니트의 고려), MF 전류의 주파수 f가 수초내에 f5(점 P25)로부터 f3(점 P23)으로 그리고 다시 f5로 연속적으로 변동될 수 있다.

- 세포가 회복될 수 있고 진동 효과만이 발생되는 활동 전위 사이에서 보다 긴 치료단계를 발생시키기 위해, MF 전류의 주파수 f 가 f3(점 P23)으로부터 f6(점 P26)으로 변동될 수 있고 활동 전위의 발생에 필요한 바와 같은 f3(점 P23)으로부터 f4(점 P24)로 만은 변동될 수 없다.

제3도는 동작 주파수 f(참조 : FM 곡선 I+II 및 III) 및 차단 주파수(참조; FM 곡선 I 및 II)가 변동되는 다수의 FM 곡선을 나타낸다. 차단 주파수의 변동은 제2도에서 설명된 효과를 나타내는 한편, 동작 주파수의 변동은 보다 높은 전류 세기(참조 : 제2도에 점 P24 및 F4 에서 점 P44)에 의해 부가로 열을 발생시킨다.

근육형성은 MF 의 보다 높은 동작 주파수 f의 선택에 의한 동시의 열발생에 의해 부가로 촉진된다.

일정 진폭의 중간 주파수 전류의 본 발명에 따른 사용에 의해 자극시 상기 방법의 또다른 전기 생리학적 장점이 나타난다 :

- 자극 전류의 세기 변동에 의해 피부에 NF 자극이 없고, 이로 인한 무통 사용,

- 피부층에 대해 수직으로 전류라인이 묶여 삽입됨으로써, 피부 뱅크의 극복시 전류의 낮은 에너지 손실, 및 피하 및 깊은 곳에 높은 자극 효과,

- MF 전류의 낮은 피부저항 이용(주파수 증가에 따라 피부 저항 감소), 이로 인한 무통 사용 및 피부 뱅크의 극복시 전류의 낮은 에너지 손실,

- MF 전류의 연속적인 탈 분극에 의한 치료의 수분후에 사라지는 전류 감지.

제5도에 의해, 예컨대 FM 곡선의 시간적 변동에 의해 어떻게 하기 작용이 차례로 일어날 수 있는지가 나타난다(여기서, f_FM-K는 세팅가능한 고정 주파수이다):

제5도의 상부에는 차단 주파수 f3 및 f4 사이에서 변동되는 FM 곡선이 도시되어 있다. 곡선 영역 E 에서 활동 전위가 발생되고, 동시에 열 작용이 생긴다.

미리 정해진 시간간격후에 차단 주파수 f3는 -G 에 대해 변동되는 곡선 H에 상응하게-작용깊이가 줄어들 정도로 변동된다. 더이상의 시간에 따른 파형에서는 일정 전류에서만 열이 발생된다(참조 F).

제5도의 하부에는 또다른 치료곡선이 도시되어 있다. 먼저, 차단 주파수 f1 및 f2를 가진 FM 곡선이 세팅되고, 활동 전위가 발생된다 : 보다 낮은 주파수로 인해-상부 곡선에서와는 달리-열이 발생하지 않는다(참조 : A). FM 곡선은 시뮬레이션 휴지기에 의해 차단 주파수 f2 위에 놓인 수준으로 완만해진다 ; 필요한 전류세기는 열을 발생시키기에 충분치 않다. 그리고 나서, 구축 및/또는 차단의 발생을 위해 하부 차단 주파수 f1 보다 낮은 주파수를 가진 전류가 인가된다(참조 : D). 그 다음에, 재차 활동 전위가 마찬가지로 열 발생없이 발생된다(참조 : C).

제1도 내지 5도를 참고로, 본 발명에 따른 주파수 변조된 동작 주파수를 기초로 한 활동 전위의 발생이 설명되었다. 제6, 7 및 8도에 의해, 2개의 MF 전류가 중첩된다는 면에서의 개선이 설명된다(간섭 방법). 여기서는 2개의 MF 전류의 중첩 필드에 진폭 변조(AM)가 나타난다.

즉, 진폭변조된 전류가 생기고, 정확한 파형은 제6도 및 7도에 도시되어 있다. 진폭 변조는 2개의 MF전류의 주파수 차에 의해 생긴다. 여기서, 전류는 예컨대 4,000Hz 의 고정 중간 주파수를 가지며, 다른 전기 회로는 예컨대 3,800Hz 내지 4,000Hz 에 세팅될 수 있는 고정 주파수를 갖는다. 두 전류가 중첩되는 영역에 간섭이 생긴다. 세팅가능한 주파수를 가진 전기회로가 예컨대 3,950Hz 의 주파수를 가지며, 50Hz 로 진폭 변조된 중간 주파수 전류가 생긴다(참조 : 제6도). 3,800Hz 내지 4,000Hz 의 범위는 매우 느린 주파수 0-약 0.1Hz 로 부가로 변조될 수 있다. 그러나, 여기서 이것은 활동 전위를 발생시킬 목적으로 이루어지지 않으며 본 발명의 FM과 혼동되지 않는다. 결국, 변조 주파수 0-200Hz 및 200Hz 의 주파수 윈도우 둘다 활동 전위를 발생시키기에 충분치 않다.

제7도는 1/15Hz 의 변조 주파수 및 80Hz-120Hz 의 주파수 범위를 가진 일례를 나타낸다. 즉, 80 활동 전위가 발생되며, 이 활동 전위는 15초내에 연속적으로 120 으로 증가된다.

간섭 방법에서 진폭 변조는 45°선의 양 방향으로, 그리고 45°선에 대해 수직인 선(참조 : 제6도 및 7도의 점선)으로 표시되는 양방향으로 90°의 위상편이를 가지고 이루어진다.

제8도는 두 전류의 중첩시 FM-MF 자극의 결과되는 전류를 나타낸다. 2개 또는 다수의 전기 회로를 상기와 같이 중첩시키는 목적은 개별 세기의 가산에 의해 중첩 영역(치료 영역)에서의 세기를, 활동 전위의 유발 및 열 발생을 일으킬 정도로 증가시키는 것이다.

두 전류의 위상 차 = 0 이면, 45°선의 방향으로만(참조 : 제8도) 세기증가가 나타난다. 이에 비해, 주기성 0 내지 약 0.1Hz 를 가진 위상이 180° 회전되면, 세기의 증가가 교대로 45°방향으로 그리고 45°선에 대해 수직인 양방향으로(참조: 제8도의 점선) 생긴다.

두 전류의 주파수가 상이한 값을 가지므로, 제6도 및 7도에 나타나는 바와같이, 중첩 영역에 진폭 변조가 나타난다. 본 발명에 따른 FM-MF 자극의 느린 주파수 변조에 의해 f3에서(참조 : 제1도) AM에 의한 활동 전위의 트리거가 나타나고, f4 에서 MF 진동효과 및 경우에 따라 열이 작용한다.

제9도는 본 발명에 따라 동작하는, 하나 및 2개의 전기 회로용 전자 치료 장치의 블록 회로도이다.

제9도에 도시된 전자 치료 장치는 발진기(10)를 포함하며, 하나(또는 다수의) 증폭기(11)가 상기 발진기(1이에 평행하게 결합된다. 각각의 증폭기(11)에는 하나의 환자용 접속부(12)가 할당되며, 상기 환자용 접속부(12)를 통해 - 서로 직경으로-전극 단자가 치료될 신체 부위에 연결된다. 발진기(10)는 주파수 발생기(13)에 접속되고, 상기 주파수 발생기(13)는 동작 주파수 f_MF를 결정한다 ; 또한, 발진기(10)에는 주파수 변조기(14)가 할당되며, 상기 주파수 변조기(14)를 통해 동작 주파수 f_MF가 미리 정해진 차단 주파수내에서 변조된다.

제10도는 본 발명에 따른 전기 치료장치의 스위칭 보오드를 나타낸다.

여기서, 상기 장치는 조작키에 의해 문외한도 간단히 조작할 수 있는 휴대가능한 가정용 장치로 도시되어 있다. 치료에 따라 상이한 전류세기 및 주파수가 세팅될 수 있고, 상기 장치가, 제5도와 관련해서 제시된 가능성에 따라 특별한 치료 프로그램을 초기화시키는 제어모듈(마이크로 프로세서)과 접속되는 것도 가능하다.

제11도에는 전술한 조건 및 에지조건에 따라 동작하는 전자 치료 장치의 사용예로서 2극 전극장치가 도시되어 있다.

전극(20.1), (20.2) 근처에서 의도한 바의 효과를 얻기 위해, 치료 영역(21)에서 전류밀도, 즉 단위 표면당 전류 세기가 충분히 높아야 한다. 이것은 도시된 장치에 적합하게 2개의 전극을 통해 그리고 치료영역에 의해 폐쇄된 전기 회로로 이루어진다. 최대 전류 밀도 및 그것에 관련된 치료효과가 전극 근처에서, 즉 치료영역에서 나타난다(참조 : 제11도에 점으로 나타난 영역).

치료 영역이 깊은 곳에 있으면, - 제6, 7 및 8도 참조- 4개의 전극, 즉 2개의 전기 회로는 조직의 깊은 곳에 즉, 치료영역에 중첩 필드가 생기도록 연결된다. 상기 영역에서 두 전기 회로의 세기가 가산됨으로써 세기가 증가된다.

Claims

치료할 신체 부위를 통해 하나의 전기 회로가 형성되며, 상기 전기 회로의 증간 주파수 전류(MF 전류)가 2개의 전극을 통해 흐르도록 구성된, 1,000Hz 내지 100,000Hz 의 중간 주파수 범위로 동작하는 전자 치료 장치에 있어서, MF 전류의 진폭이 일정하게 유지되고, 주파수가 변조 주파수0 내지 수백 Hz(예컨대, 200Hz)로 천 내지 수천 Hz(차단 주파수)만큼 변조됨으로써, 치료영역에 변조 주파수와 동기로 활동전위가 발생되는 것을 특징으로 하는 전자 치료 장치.
제1항에 있어서, MF 전류의 주파수는, 자극 한계치에 도달하기 위해 필요한 보다 높은 세기에 의해 부가의 열발생이 생길 정도로 높게 설정되는 것을 특징으로 하는 전자 치료 장치.
제1항 또는 2항에 있어서, 차단 주파수 및/또는 변조 주파수가 치료시간동안 변동될 수 있는 것을 특징으로 하는 전자 치료 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 변조 주파수가 0Hz 내지 0.1Hz 보다 큰 범위로 변조되는 것을 특징으로 하는 전자 치료 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 각각 2개의 전극을 통한 2개 또는 다수의 전기 회로는 전류가 치료 영역에서 교차되면 전류의 주파수가 동일하거나 또는 0 내지 약 200Hz 보다 큰 값만큼 차이나는 것을 특징으로 하는 전자 치료 장치.
제5항에 있어서, 두 전류 사이의 위상차는 일정한 값으로 또는 0 내지 0.1Hz 보다 큰 범위로 변조되는 것을 특징으로 하는 전자 치료 장치.
제1항, 제2항 또는 제6항에 있어서, 전자 치료 장치가 가정용 장치로 설계되는 것을 특징으로 하는 전자 치료 장치.