NL9201819A

NL9201819A - Electrotherapeutic generator, and method of operating electrotherapy with a capacitive pressure electrode.

Info

Publication number: NL9201819A
Application number: NL9201819A
Authority: NL
Original assignee: Benjamin Van Zanten
Priority date: 1992-10-20
Filing date: 1992-10-20
Publication date: 1994-05-16
Also published as: WO1994008656A1; EP0662854A1

Description

ELECTEOTHEEAPEUTISCHE GENERATOR, EN WEEKWIJZE VOOR HET BEDRIJVEN VAN ELECTROTHERAFIE MET EEN CAPACITIEVE DRUKELECTRODE.ELECTROTHEAPEUTIC GENERATOR, AND WEEKLY FOR OPERATING ELECTROTHERAPHY WITH A CAPACITIVE PRESSURE ELECTRODE.

De uitvinding heeft betrekking op een electrode welke is aangesloten op een electrotherapeutische generator waarmee op een vooraf bepaalde plaats een hoogfrequent wisselstroom kan worden afgegeven in het menselijk weefsel waarbij buiten de vooraf bepaalde plaats een verwaarloosbaar energieverlies plaatsvindt. Hiermede kan in het menselijk weefsel een hoogfrequent wisselstroom worden opgewekt voor electrotherapeutische toepassingen door met een van de patient electrisch geïsoleerde electrode mechanische druk op de huid uit te oefenen. Deze isolatie tussen de electrode en de patient vonnt een condensator, via welke capaciteit de hoogfrequentstroom vloeit.The invention relates to an electrode which is connected to an electrotherapeutic generator with which a high-frequency alternating current can be delivered in the human tissue at a predetermined location, whereby a negligible energy loss occurs outside the predetermined location. In this way, a high-frequency alternating current can be generated in the human tissue for electrotherapeutic applications by applying mechanical pressure to the skin with an electrode which is electrically insulated from the patient. This isolation between the electrode and the patient forms a capacitor, through which capacity the high-frequency current flows.

-- Hoogfrequent generatoren voor eiectrotherapeutisch gebruik hebben gemeen dat voor een therapeutisch bruikbaar effect een relatief groot vermogen van de generator wordt gevraagd terwijl het werkelijk nuttig gedissipeerde vermogen dat op de vooraf bepaalde plaats aan de patient wordt afgegeven slechts een klein deel is van dit afgegeven vermogen, en dat het verder niet mogelijk is met de bestaande apparaten op de vooraf bepaalde plaats voldoende energie af te geven zonder het omringende weefsel te veel te verhitten cq te belasten, waardoor de mogelijkheden voor een voldoend therapeutisch gewenste effect op de vooraf bepaalde plaats zeer beperkt zijn omdat op die vooraf bepaalde plaats een grotere energiebehoefte is dan zonder schadelijke bijwerkingen aan het gezonde weefsel kan worden aangewend. Een verder probleem bij electrotherapeutische generatoren voor diathermisch gebruik is dat een door een dergelijke generator opgewekte hoogfre-quentstroom gedeeltelijk zijn weg zal vinden door het weefsel, en voor een deel langs de buitenkant van het weefsel c.q langs de huid.- High-frequency generators for ectrotherapeutic use have in common that for a therapeutically useful effect, a relatively large power is required from the generator, while the really useful dissipated power delivered to the patient at the predetermined location is only a small part of this delivered power. , and that it is furthermore not possible to deliver sufficient energy with the existing devices at the predetermined location without overheating or loading the surrounding tissue, so that the possibilities for a sufficiently therapeutically desired effect at the predetermined location are very limited. because in that predetermined place there is a greater energy requirement than can be applied to the healthy tissue without harmful side effects. A further problem with electrotherapeutic generators for diathermic use is that a high-frequency current generated by such a generator will partly find its way through the tissue, and partly along the outside of the tissue or along the skin.

Dit "SKIN EFFECT" is oorzaak voor energieverlies aangezien het een electrische kortsluiting betekent voor de hoogfrequentstroom door het weefsel. Een ander probleem is dat de door de hoogfrequentstroom ontwikkelde warmte de bloedvaten in het weefsel uitzetten waardoor een grotere doorbloeding van het weefsel ontstaat. Deze vermeerderde bloedstroom heeft een grotere koeling van het weefsel tot gevolg. Aangezien in het te behandelen weefsel een bepaalde warmte c.q electrotherapeutische stroomwerking wordt gevraagd zal dus door de betere doorbloeding een groter uitwendig vermogen moeten worden aangewend om het gewenste therapeutische effect te bereiken. Elec-trisch gezien zal het weefsel waarin een betere bloedtoevoer tot stand is gekomen ook een verminderde electrische weerstand hebben door de grotere electrisch geleidende vochtinhoud. Aangezien de haarvaten in de huid het eerste verwarmd worden doordat de electrode die op de electrotherapeutische generator is aangesloten hier het dichtste bij is, zal de in de huid door de grotere bloeddoorstroming ontstane lagere electrische weerstand een electrische kortsluiting ontstaan voor de hoogfrequentstroom in het daaronder gelegen weefsel waardoor de energie en de daarmee gepaard gaande warmteafgifte in het daaronder liggende weefsel verminderen.This "SKIN EFFECT" is the cause of energy loss since it means an electrical short circuit for the high-frequency current through the tissue. Another problem is that the heat generated by the high-frequency current expands the blood vessels in the tissue, causing greater blood flow to the tissue. This increased blood flow results in greater cooling of the tissue. Since a certain heat or electrotherapeutic current effect is required in the tissue to be treated, a greater external power will therefore have to be used to achieve the desired therapeutic effect, due to the better blood circulation. Electrically, the tissue in which a better blood supply has been achieved will also have a reduced electrical resistance due to the greater electrically conductive moisture content. Since the capillaries in the skin are heated first because the electrode connected to the electrotherapeutic generator is closest to this, the lower electrical resistance created in the skin by the greater blood flow will cause an electrical short circuit for the high-frequency current in the underlying tissue whereby the energy and the associated heat emission in the underlying tissue decrease.

- De uitvinding heeft de hiervoor genoemde bezwaren ondervangen door het elimineren van het "SKIN EFFECT" en de gevolgen van de vergrote bloeddoorstroming. In hoofdzaak gebeurt dit met een capaci-tieve drukelectrode waarmee mechanisch druk op de huid wordt uit i geoefend waardoor de electrische (soortelijke) weerstand van het menselijk weefsel wordt beïnvloedt. Aangezien de druk in het drukpunt het grootste is, zal vanaf dit punt de druk zich verdelen over het onderliggende weefsel, waardoor gerekend vanaf het drukpunt, de druk vermindert met het toenemen van de afstand.-The invention has overcome the aforementioned drawbacks by eliminating the "SKIN EFFECT" and the consequences of the increased blood flow. This is mainly done with a capacitive pressure electrode with which mechanical pressure is exerted on the skin, thereby influencing the electrical (specific) resistance of the human tissue. Since the pressure in the pressure point is the greatest, from this point on the pressure will spread over the underlying tissue, so that counting from the pressure point, the pressure decreases with increasing distance.

Zo zal de electrische weerstand kleiner worden als de uitgeoefende druk op de electrode groter wordt door de verdichting en de grotere vochtinhoud per kubieke inilimeter in het menselijk weefsel. Vanaf de electrode gerekend, welke de druk op het menselijk weefsel uitoefend, zal als de afstand tot de electrode groter wordt de druk per vierkante milimeter afnemen, waardoor de electrische weerstand toeneemt, en hierdoor bij een gelijke electrische hoogfrequentstroom een groter vermogen wordt afgegeven in de hogere electrische weerstand op enige afstand van de electrode dan in het aanrakingsoppervlak van de electrode waar de uitgeoefende druk groter is, en dus de electrische weerstand kleiner. Dit betekent dat de werking van de hoogfrequent-wisselstroom welke de warmte veroorzaakt minder effect heeft in het directe aanrakingsoppervlak van de electrode, dan op enige afstand onder deze electrode en dit is juist de plaats waar het therapeutische effect gewenst is. Het gevolg hiervan is dat belangrijk minder hoogfrequentvermogen nodig is omdat de verliezen door het "SKIN EFFECT", en de betere doorbloeding verminderd zijn, en dat geen energie wordt gebruikt omdat het gezonde weefsel niet extra onnodig verwarmd hoeft te worden om op de vooraf bepaalde plaats voldoende 1 energie voor de gewenste electrotherapie af te geven.-Het gevolg van het kleiner benodigde hoogfrequentvermogen is dat de electrotherapeutische generator in een kleiner formaat kan worden uitgevoerd en met de dnikelectrode tot één geheel worden samengebouwd tot een klein apparaat dat zonder schadelijke nevenwerkingen is te i gebruiken.For example, the electrical resistance will decrease as the pressure exerted on the electrode increases due to the compaction and the greater moisture content per cubic inilimeter in the human tissue. Calculated from the electrode, which exerts the pressure on the human tissue, as the distance to the electrode increases, the pressure per square millimeter will decrease, as a result of which the electrical resistance increases, and as a result, at the same high-frequency electric current, a larger power is delivered in the higher electrical resistance at some distance from the electrode than in the contact surface of the electrode where the applied pressure is greater, and thus the electrical resistance is smaller. This means that the action of the high-frequency alternating current causing the heat has less effect in the direct contact surface of the electrode than at some distance below this electrode and this is precisely where the therapeutic effect is desired. As a result, significantly less high-frequency power is required because the "SKIN EFFECT" losses and better blood flow are reduced, and no energy is used because the healthy tissue does not need to be heated unnecessarily to reach the predetermined location to deliver sufficient 1 energy for the desired electrotherapy.-The consequence of the smaller required high-frequency power is that the electrotherapeutic generator can be made in a smaller size and can be assembled into a small device with the dnik electrode, without harmful side effects. i use.

- FIG 1 is de electrotherapeutische generator, waarin 1 en 2 de uitgangen van de generator zijn en waarin 3 en 4 de aansluitingen voor de voedingsspanning zijn. 5 is de sterkteregelaar.FIG 1 is the electrotherapeutic generator, in which 1 and 2 are the outputs of the generator and in which 3 and 4 are the connections for the supply voltage. 5 is the strength regulator.

- FIG 2 is de electrotherapeutische drukelectrode, waarin 6 het isolatiemateriaal is, en 7 de geleider bestaande uit een koperlaag.FIG. 2 is the electrotherapeutic pressure electrode, in which 6 is the insulating material, and 7 is the conductor consisting of a copper layer.

•FIG 3 toont de voorkeursuitvoering van het samenstel van FIG 1 en FIG2 waarin 8 een voorkeursuitvoering is voor de het in de titel genoemde apparaat en 9 de voorkeursrichting voor de mechanische druk.FIG 3 shows the preferred embodiment of the assembly of FIG 1 and FIG2 wherein 8 is a preferred embodiment for the title device and 9 is the preferred direction for the mechanical pressure.

Het samenstel bestaat uit de hoogfrequentgenerator welke een frequen tie van plm 300 Kilohertz genereert, een capacitieve drukelectrode en een behuizing Hiermee kunnen therapeutische effecten bereikt worden door bv. op het apparaat te gaan liggen waardoor het lichaamsgewicht de benodigde druk op de electrode uitoefend. Indien men bv met de binnenkant van de hand op de electrode rust zal de mechanische druk weliswaar minder zijn, maar het weefsel is daar ook minder dik, zodat de electrische hoogfrequentstroom daar ook veel minder hinder onder vindt. De electrode kan desgewenst ook separaat worden uitgevoerd.The assembly consists of the high-frequency generator which generates a frequency of approximately 300 Kilohertz, a capacitive pressure electrode and a housing. Thereby therapeutic effects can be achieved by, for example, lying on the device, whereby the body weight exerts the required pressure on the electrode. If, for example, one rests with the inside of the hand on the electrode, the mechanical pressure will indeed be less, but the tissue is also less thick there, so that the electric high-frequency current is also less affected by this. If desired, the electrode can also be designed separately.

Voor andere therapien kan de electrodevorm en grootte worden aan gepast.Een voorkeursuitvoering van de capacitieve drukelectrode (een condensator bestaat uit twee geleiders gescheiden door een niet geleider) kan bestaan uit een condensator welke gevormd wordt door een epoxy printplaat van ca. 0,5 mm dik met een koperlaag aan één zijde, terwijl de andere geleider het raenselijk lichaam is. Het probleem van de stroomstabilisatie is hiermede ook grotendeels opgelost aangezien de impedantie van de capacitieve drukelectrode zoveel groter is dan die van het weefsel van het menselijk lichaam, dat de variërende weerstand van het menselijk lichaam nog maar een zeer ondergeschikte rol speelt. De constructie van het electronische deel, de electro-therapeutische generator, waarmee de stabilisatie van de overige parameters wordt geregeld, moet worden gerekend tot de huidige stand der techniek. Wel is het van belang voor de generator een lage frequentie tussen 50 en 400 Kilohertz te kiezen omdat het skin effect dan klein is, de sederende werking op de zenuwen groot, gebleken is dat de effectiviteit van de therapie daar in grote mate van af hangt. Zo zijn er aanwijzingen dat een sederend effect op beklemde zenuwen wordt uitgeoefend door een zeer kleine hoogfrequentstroom bij deze frequenties waarbij de optimale frequentie nog niet bekend is.For other therapies, the electrode shape and size can be adjusted. A preferred embodiment of the capacitive pressure electrode (a capacitor consisting of two conductors separated by a non-conductor) may consist of a capacitor formed by an epoxy circuit board of approximately 0.5 mm thick with a copper layer on one side, while the other conductor is the raindrop body. The problem of current stabilization is also largely solved by this, since the impedance of the capacitive pressure electrode is so much greater than that of the tissue of the human body that the varying resistance of the human body plays only a very minor role. The construction of the electronic part, the electro-therapeutic generator, with which the stabilization of the other parameters is regulated, must be regarded as state of the art. It is important for the generator to choose a low frequency between 50 and 400 Kilohertz, because the skin effect is small, the sedative effect on the nerves is large, and it has been found that the effectiveness of the therapy depends largely on this. For example, there is evidence that a sedative effect on pinched nerves is exerted by a very small high-frequency current at these frequencies where the optimal frequency is not yet known.

Als een van de belangrijkste eigenschappen van deze vinding moet echter worden genoemd dat met deze constructie op de juiste plaats, welke scherp afgebakend kan zijn een hoogfrequentstroom in het menselijk weefsel kan worden veroorzaakt wat met alle andere bekende methodes tot op heden niet mogelijk was. Dit schept bv de mogelijkheid om rheumatische artritis in de vingers te behandelen, Spit , Ischias , 'en andere kwalen welke een zeer nauw begrenste oorsprong hebben. Al deze kwalen kunnen worden aangegrepen op het punt van hun ontstaan.However, as one of the most important features of this invention, it should be mentioned that with this construction in the right place, which can be sharply delineated, a high-frequency current can be generated in the human tissue, which has not been possible with all other known methods to date. This creates, for example, the ability to treat rheumatic arthritis in the fingers, Spit, Sciatica, "and other ailments of very narrow origin. All these ailments can be seized at the point of their origin.

Claims

1. An Electrotherapeutic generator with which, inter alia, electro-therapeutic actions can be performed, characterized in that the output of the generator is connected on the one hand to an electrode with which mechanical pressure is applied at right angles to the human tissue, and on the other hand the output of the generator as a return line is connected to earth / ground or is directly connected to the patient via a so-called patient plate.

2. An electrotherapeutic generator according to claim 1, characterized in that the electrode with which mechanical pressure is applied to the tissue causes an electrical resistance reduction in the human tissue by this pressure, whereby less energy is required at the predetermined location for the same thera peutic effect if no pressure was applied.

An electrotherapeutic generator according to claims 1 and 2, characterized in that the electrode consists of a conductor and a non-conductor. Together with the patient, these form a capacitor in which the patient is one conductor, and the other conductor is the electrode, which is connected to the generator on the one hand. Insulation material is located between the patient and the conductive material of the electrode. 1 which is integral with the electrode.

An electrotherapeutic generator according to the preceding claims, characterized in that due to the pressure exerted by the electrode on the predetermined location of the human tissue, considerably less energy is required because less energy is absorbed in the remaining tissue next to I because the predetermined location because the electrical resistance of the human tissue has decreased due to the greater mechanical pressure in the predetermined place,

An Electrotherapeutic generator according to the preceding claims, characterized in that the capacitive pressure electrode can be adapted in shape and size to the shape of the human body, so that a very local, sharply limited high-frequency current can be realized through the human tissue for the desired electrotherapeutic operation

Method for operating an electrotherapeutic generator according to claims 1 to 5, characterized in that by applying pressure with the electrode to the human tissue, a considerably improved possibility exists to obtain the desired therapeutic effect at the predetermined location realize.

Method for operating an electrotherapeutic generator according to claims 1 to 6, characterized in that considerably less damage is caused to the tissue, which does not require treatment.

Method for operating an electrotherapeutic generator to which a capacitive pressure electrode is connected according to the preceding claims, characterized in that the high impedance of the capacitive electrode relative to the low impedance of the patient creates the possibility of operating at the predetermined place a controlled high-frequency current into the human tissue.