DE1946663B2 - Reizsignalgenerator, der durch elektromyographische signale ausloesbare reizsignale zur muskelreizung liefert - Google Patents

Reizsignalgenerator, der durch elektromyographische signale ausloesbare reizsignale zur muskelreizung liefert

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DE1946663B2 DE19691946663 DE1946663A DE1946663B2 DE 1946663 B2 DE1946663 B2 DE 1946663B2 DE 19691946663 DE19691946663 DE 19691946663 DE 1946663 A DE1946663 A DE 1946663A DE 1946663 B2 DE1946663 B2 DE 1946663B2
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Description

bodens umfassen, um hierdurch aktive Muskeln zur Steuerung der Energiezufuhr zu an sich gelähmten Muskelgruppen zu verwenden.
Eine Muskelkontraktion ist das Ergebnis einer SteuerinformatiGn. weiche aus dem Gehirn über das Nervensystem zu dem betreffenden Muskel gelangt. Ein Nervenimpuls, der in dem Zentralnervensystem erzeugt wird, depolarisiert eine Membran, welche eine kleine Gruppe von Muskelfasern umhüllt und welche als eine motorische Einheit bekannt ist. Die motorische Einheit zieht sich rasch zusammen und entspannt sich dann wieder, während andere gleichartige Einheiten gereizt werden. Eine glatte Muskelkontraktion ist ein fortgesetzter, zyklischer Reizungsund Entspannungsprozeß vieler motorischer Emheilen.
Dieser BewegungsproezS hat ein im folgenden, abgekürzt mit E. M. G.-Signal, bezeichnetes sogenanntes elektromyographisches Signal zur Folge, welches von Elektroden abgetastet werden kann, die auf oder nahe bei dem betreffenden Muskel angebracht sind. Dieses E.M.G.-Signal ist also nur dem jeweiligen Muskel zugeordnet. Die Abnahme des E. M. G.Signals aus einem Muskel gibt Aufschluß über die Bewegung dieses Muskels.
Im Normalfall wird z. B. die Blase durch die Tätigkeit der Muskeln am Beckenboden gesteuert, welch letztere sich dauernd, außer während des vom Willen des betreffenden Lebewesens gesteuerten Entleerungsvorganges, in einem Zustand aktiver Kontraktion befinden. Durch diese Muskelkontraktion sollen die im Becken und Bauch befindlichen Eingeweide abgestützt werden; dadurch wird eine dauernde Schließung der Körperöffnungen in dem Bereich des Beckens aufrechterhalten. Im Normalfall ist der Bliijonhals genügend angehoben, so daß er sicher geschlossen bleibt.
Viele Personen sind wegen ihrer Unfähigkeit, den Blasenhals so weit anheben zu können, daß er sicher geschlossen bleibt, inkontincnt; in vielen Fällen wird das durch Anbringen einer Vorrichtung, weiche das Dammgebict mechanisch anhebt, erfolgreich behandelt. Eine derartige Vorrichtung ist in der britischen ]P;itcntschrift 910 837 beschrieben.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst Herden. Muskeln von Lebewesen, z. B., die betreffenden Muskeln inl:ontinenter Menschen, so zu beeinflussen, daß das betreffende Lebewesen ohne mechanische Hilfsmittel den von den betreffenden Muskeln tniszuführunden Vorgang unmittelbar willentlich Heuern kann.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Steuereinrichtung eine innerhalb eines Vorgebbaren Zeitintervall* liegende Folge von Reiztignalcn nur dann auslöst, wenn die Amplitude des von der Detektoreinrichtung ermittelten elektromyographischen Signals einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Bei Anwendung des die Erfindung aufweisenden Reizsignalgenerators bei inkontinenten Personen tastet die Detektoreinrichtung die E. M. G.-Signale der analen HeiVermuskeln, insbesondere des Afterschließmuskels und/oder anderer Muskeln des Beckenbodens nb. Die Reizsignale regen diese Muskeln an, bewirken deren Kontraktion und damit beispielsweisc ein Anheben des Blascnhalses, so daß die Blase verschlossen wird.
Der die Erfindung aufweisende Reizsignalgenerator stellt für sich eine technisch vollkommene Einheit dar, durch welche ohne künstliche Hilfe an sich funktionsunfähige Muskeln unmittelbar willentlich ohne mechanische Hilfsmittel gesteuert werden können. Bei Verwendung des die Erfindung aufweisenden Reizsignalgenerators sind also keinerlei, z. B. von Hand betäügbare Hilfsmittel erforderlich, durch welche dem Reizsignalgenerator jeweils die Ausübung einer bestimmten Funktion mitzuteilen ist, sondern der Reizsignalgenerator arbeitet unmittelbar vom Willen des betreffenden Lebewesens gesteuert sozusagen automatisch.
Die Detektoreinrichtung weist vorzugsweise zwei Elektroden auf, welche mit einem Verstärker gekoppelt sind, dessen frequenzabhängige Verstärkung zwischen 100 und 200 Hz ein Maximum hat und im Bereich unterhalb von 0 und oberhalb von 1000 Hz steil abfällt; dieser Frequenzbereich entspricht dem Frequenzspektrum des E.M.G.-Signals. Die erforderliche frequenzabhängige Verstärkung kann beispielsweise durch die Verwendung eines mit dem Verstärker gekoppelten Filters erreicht werden.
Die mit dem Verstärker verbundene Steuereinrichtung bewirkt, daß der mit ihr verbundene Reizsignalerzeuger dann Signale zurück an die Elektroden liefert, so daß der Muskel angeregt wird, wenn die Amplitude des Verstärkerausgangssignals größer ist als ein bestimmter Wert.
Die Steuereinrichtung enthält vorzugsweise einen monostabilen Schaltkreis, welcher in seinem quasistabilen Zustand dem Reizsignalerzeuger erlaubt, das Reizsignal zu den Elektroden zu leiten.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des die Erfindung aufweisenden Reizsignalgonerators sind im restlichen Teil der Unteransprüche gekennzeichnet.
Der monostabile Schaltkreis kann beispielsweise in seinem quasistabilen Zustand verhindern, daß der Verstärker arbeitet. Wenn der monostabile Schaltkreis beispielsweise nach einer Zeitspanne von im allgemeinen 10 Sekunden in seinen stabilen Zustand zurückkehrt, so hört der betreffende Muskelreiz auf, und der Verstärker arbeitet wieder normal.
Drei Ausführungsbeispicle des die Erfindung aufweisenden Reizsignalgenerators sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbcispiels eines die Erfindung aufweisenden Reizsignalgenerators,
Fig. 2 einen Schaltplan eines weiteren Ausführungsbeispiels eines die Erfindung aufweisenden Reizsignalgenerators und
Fig. 3 einen Schaltplan eines nochmals weiteren Ausfüh.ungsbeispiels eines die Erfindung aufweisenden Reizsignalgenerators.
Bei der Erforschung der E. M. G.-Signale der Muskulatur des Beckenbodens bei infcontinenten Patienten wurde beobachtet, daß die Amplitude der E, M. G.-Signalc dann stark ansteigt, wenn der Patient ein »dringendes Bedürfnis« zwar fühlt, aber trotzdem nicht in der Lage ist, das Urinieren zu verhindern. Das gleiche passiert dem Patienten sowohl beim Husten als auch unter anderen ähnlichen Bedingungen, Gerade zu solchen Zeitpunkten soll eine äußere Muskelreizung wirksam sein, und das Anwachsen der E. M. G.-Signaltätigkeit wird als Steuersignal zur Einleitung einer Muskelreizung verwendet.
Zvei in Fig. 1 erkennbare Elektroden 10 und 11
sind an den analen Hebernniskeln angebracht. Die Elektroden sind flache Platten, welche in Form eines Afterpfropfens bzw. Scheidenringes bzw. in Anpassung an den Damm ausgebildet sein können. Wenn die Elektroden im Mastdarmausgang angebracht s sind, so stammt das ertastete E. M. O.-Signal von dem Af'erschließmuskel, und dieser wird dann gereizt. Das gleiche gilt sinngemäß auch für den die Scheide umgebenden Muskel und fUr den Dammuskel. Die Wahl des Anbringungsortes der Elektroden hängt von dem jeweiligen Patienten ab. Geeignete Elektroden in Form von Afterpfropfen Iww. Scheidenringen und FlBchenelekiroden sind im Handel erhaltlich. Die Elektroden sind mit einem einstellbaren Verstärker 12 verbunden, dessen Ausgang mit einem i$ Filter 13 gekoppelt ist und dessen frequenzabhängige Verstärkung im Bereich zwischen ΙΠΠ und 200 Hz ein Maximum hat und im Bereich unterhalb von 100 und oberhalb von 1000 Hz steil abfällt. Wie vorher bereits herausgestellt, entspricht diese vom Ver- *> stärker abgegebene Frequenz dem Frequenzspektrum der E.M.G.-Signale. Der Filter 13 ist mit einem Gleichrichter- und Glättungsschaltkreis 14 verbunden, dessen Ausgangssignal auf einen monostabilen Schaltkreis 15 gegeben wird. Wenn die Amplitude »5 des Gleichspannungssignals aus dem Oleichrichterund Glättungsschaltkreis 14 eine in dem monostabilen Schaltkreis hergestellte Bezugsspannung im Wert übersteigt, so wird der monostabile Schaltkreis für etwa 10 Sekunden auf seinen quasistabilen Zustand umgeschaltet. Die Glättung ist notwendig, damit der mnnostabile Schaltkreis nicht auf störende Frequenzspitzen, welche manchmal in den F.. M. G.-Signalen enthalten sind, anspricht und so dessen Umschaltung nur durch eine dauernd ansteigende Amplitude der E.M.G.-Signale ausgelöst wird. Wenn sich der monostable Schaltkreis 15 in dem quasistaNlen Zustand befindet, so schaltet er einen jeweils die Reizsignale erzeugenden Oszillator 16 ein und gleichzeitig den Verstärker 12 ab Der Signalerzeuger 16 ist ein Multivibrator, welcher Rechteck-Spannungsimpulse von 1 bis 8 Volt mit einer Wiederholungsfrequenz von 20 Hz oder mehr liefert. Die Impulse werden mit dieser Frequenz über Verbindungsleitungen 18 und 19 zurück zu den Elektroden 10 und 11 geleitet. Nach Ablauf der 10 Sekunden, während der sich der monostabile Schaltkreis in seinem quasistabilen Zustand befindet, kehrt die Schaltung aus ihrem Reizzustand in ihren Fühlzustand zurück, und zwar so lange, bis wieder eine Umschaltung erfolgt.
Ein Träger des Reizsignalgenerators kann den Signalerzeuger 16 so lange in Betrieb halten, wie er es wünscht, indem er sein E.M.G.-Signal oberhalb des Schwellwertes hält. d. h. oberhalb des Wertes, bei welchem das Verstärkerausgangssignal genügend groß ist, so daß der monostabile Schaltkreis auf seinen quasistabilen Zustand umgeschaltet wird. Unter diesen Bedingungen ist der Reizsignalgenerator für eine Zeitspanne von weniger als 50 ms im Fühlzustand, nämlich wenn der monostabile Schaltkreis in seinen stabilen Zustand zurückkehrt, bevor er dann wieder in seinen Reizzustand zurückkehrt, so daß nur ein einziger Impuls in der 20 Hz-Impulskette verlorengeht. Das wird von dem Träger des Reizsignalgenerators nicht bemerkt. Sobald sein E. M. G.-Signal"unter den Schwellwert abfällt, kehrt der Reizsisrnateenerator am Ende des quasistabilen Zustandes des rnonostabilen Schaltkreises zu seinem Fühlzustancl zurück, bis wieder eine Umschaltung ausgelöst wird.
In Fig. 2 ist gegenüber Fic. I die gleiche Bezifferung für entsprechende Teile der Schaltung gewählt svorden. Die Blöcke nach F i g. I sind durch gestrichelte Linien angedeutet.
Der Verstärker 12 weist einen integrierten Verstärker 21 auf, dessen Spannungspotentiale in bekannter Weise eingestellt werden und der auf einen npn-Translstor 7" I arbeitet, mit welchem er in gemeinsamer Emitterschaltung zusammengeschaltet ist. Die Verstärkerkennlinie wird in der erforderlichen Weise durch einen Kondensator 26 von beispielsweise 0,15 jiF, welcher mit dem Anschlußstift des integrierten Verstärkers verbunden ist, und durch einen Kondensator verändert. Diese beiden Kondensatoren unterdrücken hohe Frequenzen. Der Kollektor des Transistors T1 ist durch einen Koppelkondensator 22, welcher niedrige Frequenzen unterdrückt, mit einem Gleichrichter- und Glättungsschaltkreis 14 verbunden, welche letzterer Dioden 23 und 24 aufweist. Die Gtättung besorgt ein Kondensator J.*. welcher mit dem Transistoren T2 und 7" 3 aufweisenden, monostabilen Schaltkreis 15 verbunden ist. Während des stabilen Zustandes des Schaltkreises 15 ist der Transistor 7" 3 leitend und der Transistor Tl gesperrt. Das Erdspannungspotentiai. auf welchem der Emitter des Transistors Γ 2 liegt, dient ah Bezugsspannung. Wenn diese Bezugsspannung durch den Ausgang des Gleichrichter- unH Glättungsschalt kreises 14 genügend weit überschritten wird. so Schaltet der Transistor Tl durch, und der IranM^tor T 3 sperrt, wodurch der Schaltkreis 15 in seinen quasistabilen Zustand übergeht.
Wenn der Transistor Tl durchgeschaltet ist. w sind zwei Transistoren Ti und TS in dem jeweils die Reizimpulse erzeugenden Signalerzeuger 16 leitend. Die Transistoren 74 und Γ 5 liegen in einem Multivibrator-Schaltkreis. welcher, wenn seine I r;i' sistoren leitend sind, durch einen weiteren Verstarkungstransistor T6 Impulse zu den Elektroden 1(1 leitet. Diese Impulse, welche an dem Eingang de« Verstärkers 12 noch positiv sind, erscheinen an dessen Ausgang umgekehrt und werden teilweise durch den Kondensator 26 unterdrückt Diese Impulse werden anschließend durch den Kondensator 27 aufsummiert, welcher die Basis des Transistors Π aul negativem Potential hält und diesen sperrt. Dci monostabile Schaltkreis 15 kehrt damit nach Beendigung des quasistabilen ZuMandes in seinen ^ bilen Zustand zurück.
In Fig. 3 ist ebenso wie in F i g. 2 die gleiche R ziffening wie in Fig. 1 für entsprechende Teile c: Schaltung gewählt worden. Die Blöcke des Bio1: Schaltbildes nach Fig. 1 sin«4 durch gestrichelt; Linien angedeutet, soweit dies möglich ist. da Teil; einiger Blöcke abgetrennt sind. Eine Differential eingangsschaltung mit guten Sperreisenschaften is mit dem Eingang des Verstärkers 12 verbunden. s< daß ein großes Signal-Rausch-Verhältnis erzielt wird
Die Elektroden 10 und 11 sind deshalb durch zwe mit Transistoren Tl bis TlO versehene Differential Verstärkerstufen an den integrierten Verstärker 2 angeschlossen, welch letzterer so geschaltet ist. da! er an eine DiffeTentialemgangsschaltung angeschlos sen werden kann.
Die Differentialeingangsstufen sind gegen zu höh Eingangsspannungen durch ein gegengeschaltete
Diodenpaar 3fi geschütz!. line gleiche Schutzschaltung stellt ein zwischen die Eingänge des Verstärkers 21 geschaltetes Diodenpaar 31 dar. Die Gleich-Sperreigenschaft kann durch Verändern eines Potentior>-;ters eingestellt werden, d. h., die Hingänge können dadurch so abgeglichen werden, daß Signale mit gleicher Polarität gesperrt werden. Ein Konden-Ietor44. welcher parallel /um Eingang geschaltet ist, tnterdrückt Störungen durch Funkfrequenz. Der Gelirntverstärkungsgewinn wird durch Einstellen eines Hränderlichen logarithmischen Widerstandes 41 verfcldert. Diese Stufe ist durch Koppelkondensatoren •2 und 43 mit dem Verstärker 21 verbunden.
Der Verstärker 21 weist nur eine einzige Ausftangsleitung auf, welche mit dem npn-Transistor Tl In gemeinsamer Emitterschaltung verbunden ist. Der Verstärker 21 kann Spannungen bis herunter luf 50 μ V feststellen und eine Spannungsverstärkung Von ungefähr 50 000 erreichen.
Der Kondensator 26 an der Basis des Ausgangs- ao transistors des integrierten Schaltkreises unterstützt Ilen verlangten Abfall bei hohen Frequenzen, und die Koppelkondensatoren 42, 43 und 33 unterdrücken die niedrigen Frequenzen.
Fine F.inweg-Gleichrichtung wird zum einen durch das Vorspannen des Transistors Tl und zum anderen du.cn die Dioden 23 und 24 erreicht. Es hat sich (Ergeben, daß bei dieser Ausführungsform eine Glättung nicht erforderlich ist.
Die Transistoren Tl und T3 liegen in einem tnonostabilen Schaltkreis, bei dessen stabilem Zustand der Transistor T3 leitet und der Transistor Γ 2 sperrt. Die an den Emitter des Transistors Tl angelegte Frdspannung dient als Bezugsspannung. welche, wenn die Ausgangsspannung des Gleichrichterschaltkreises genügend höher ist als diese, den Transistor Tl durchschalten dadurch den Transistor Γ3 sperrt und bewirkt, daß der monostabile Schaltkreis seinen quasistabilen Zustand einnimmt. In diesem Zustand bleibt er etwa 5 Sekunden, je nachdem, weichen Wert der Kondensator 34 und der veränderliche Widerstand 45 haben, bevor er in seinen stabilen Zustand zurückkehrt. Die Dauer des quasistabilen Zustande«; wird durch Verändern des Widerstandes 45 eingestellt.
Wenn der monostabile Schaltkreis 15 sich in seinem quasistabilen Zustand befindet, so leitet der Transistor 7"1I. und es fließt ein Strom, welcher bewirkt, daß zwei als Multivibrator-Oszillator verschaltete Transistoren T13 und Γ14 Reizimpulse 5^ liefern. Die Wiederholungsfrequenz und die Dauer diese1· Impulse wird durch die Einstellung von Widerständen 46 und 47 verändert, wobei diese beiden Sieuereinstellunsen gegenseitig voneinander abhängig sind.
Die Reizimpulse werden durch eine Ausgangsstufe verstärkt, welche ein Paar von Transistoren T15 und T16 in Darlington-Schaltung aufweist. Diese Transistoren speisen die Primärwicklung eines Isoliertransformators 36. weiche mit einem zur Steuerung der Reizstärke veränderlichen Widerstand 48 in Reihe geschaltet ist.
Die Ausgangsimpulse der Reizschaltung werden auf die Verstärkereingänge durch den Transformator 36 induktiv rückgekoppelt, welch letzterer den Träger des Reizsignalgenerators von der Reizschaltung isoliert.
Es sind drei verschiedene Sperreinrichtungen vorgesehen, welche verhindern, daß die Reizimpulse auf die Fühleinrichtung einwirken, obgleich diese zu den Verstärkereingängen gelangen.
Das Paar 30 von Schutzdioden an der ersten Differentialeingangsstufe vermindert die Impulse auf eine Amplitude, welche dem Vorspannungsabfall an den Dioden entspricht. Der Frequenzkompensationskondensator 26 leitet den größten Teil des verbleibenden Impulssignals zur Erde ab, aber trotzdem erreicht ein Impuls von ungefähr noch 1,4 Volt den Ansteuerpunkt an der Basis des Transistors Tl. Das reicht aus. daß der monostabile Schaltkreis in seinem quasistabilen Zustand bleibt. Die Diode 50 ist außer während des Überganges des monostabilen Schaltkreises von seinem quasistabilen Zustand auf seinen stabilen Zustand umgekehrt vorgespannt. Die Diode 50 wirkt dann als Steuerdiode, indem sie für die an der Basis des Transistors Tl anliegenden Impulse einen Pfad zur Erde bildet, so daß der Transistor in der Lage ist, ohne Sättigungserscheinungen zu schalten. Diese Sperreinrichtungen stellen hinreichend sicher, daß nicht die Reizimpulse selbst die Schaltung in ihrem Reizzustand halten.
Ein Reizschaltelement, welches beispielsweise von der Firma Devices Implants Limited als »Bladder Stimulator Transmitter S 2780-2« hergestellt wird, kann in Verbindung mit einem in die Blase einpflanzbaren Bladder-Implant-Diodendetektorschaltkreis der gleichen Firma als Reizschaltkreis gemäß den Schaltungen der F i g. 2 und 3 verwendet werden, sofern diese Schaltkreise in geeigneter Weise abgeändert werden. Sie können auch bei anderen Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden.
Der Träger dieses Reizsignalgenerators ist in der Lage, durch eine Muskelanstrengung eine Reizeinrichtung zu betiitigen. welch letztere seine analen Hebermuskeln so lange kontrahieren, wie er es wünscht. Wenn er sein E. M. G.-Signal oberhalb des Schwellwertes hält, so bleibt der monostabile Schaltkreis in seinem quasistabilen Reizzustand, außer für 0.5 Sekunden während jeweils 10 Sekunden, da der Schaltkreis während 0.5 Sekunden in seinen stabilen Fühlzustand zurückkehrt. Diese kurze Unterbrechung der Reizung unterstützt vorteilhaft die Kontraktion der Muskeln. Wenn der Träger nun sein E. M. G.Signal willentlich unter den Schwellwert absenkt, so vollendet der Schaltkreis seinen quasistabilen Zustand, in welchem er sich gerade befindet, und kehrt dann in den Fühlzustand zurück, bis er erneut umgeschaltet wird.
Die beschriebene, besondere Ausführunesform de^ Reizsignalgenerators kann dadurch verbessert werden, daß ein jeweils die Reizimpulse erzeugende! Oszillator verwendet wird, welcher an Stelle unipolarer Impulse bipolare Impulse liefert, so daß die be eingepflanzten Elektroden auftretenden Elektrolyseprobleme überwunden werden. Es sind flache Platten elektroden in einem Afterpfropfen erwähnt worden aber es können auch andere Elektroden, wie bei spielsweise Nadelelektroden, welche in der Nähe de; Mastdarmausganges eingepflanzt werden, verwende werden. Der beschriebene Reizsignalgenerator liefer rechteckförmige Reizimpulse, es können aber aucl anders geformte Impulse verwendet werden.
Obgleich hier eine Ausführungsform des die Er findung aufweisenden Reizsignalgenerators zur An wandung bei Inkontinenz beschrieben ist, kann e selbstverständlich auch zur Reizung vieler andere
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Muskeln bzw. Gruppen von Muskeln verwendet werden.
Der die Erfindung aufweisende Reizsignalgenerator kann auch auf Fälle angewendet werden, in welchen Nerven nicht vollständig beschädigt sind, wobei der Schaltkre's zwischen seinem Fühlzustand und seinem Reizzustand mit einer schnellen, physiologisch ange-
10
paßten Geschwindigkeit hin- und herschwingt, se daß ein dem ertasteten E. M. G.-Signal proportionale! Reu unmittelbar nach jeder Fiihlperiode ausgeübl wird. Dadurch wird tatsächlich das natürliche E. M. G -Signal in einem Muskel verstärkt, was aul andere Weise mit einem geschlossenen Regelkreis nicht erreichbar ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

stellt, wobei der jeweilige Wert dieses Gleich- Patentansprüche: Spannungssignals festlegt, ob der monostable Schaltkreis seinen quasistabilen Zustand an-
1. Reizsignalgenerator, der durch elektro- nimmt oder nicht.
myographische Signale auslösbare Reizsignale 5 8. Reizsignalgenerator nach einem der Anzuj Muskelreizung liefert, mit einer in der Nähe spriiche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der des zu reizenden Muskels befestigten, zur Ab- Ausgang des Signalerzeugers (16) mit der Primärtastung der elektromyographisehen Signale dienen- wicklung eines Ausgangstransformators (36) verden Detektoreinrichtung, die eiaen Verstärker bunden ist, dessen Sekundärwicklung in der Nähe für die ertasteten elektromyographisehen Signale io des zu reizenden Muskels angeschlossen bzw. umfaßt und mit einer auf die verstärkten Signale mit den Elektroden (10, 11) verbunden ist.
ansprechenden Steuereinrichtung verbunden ist, 9. Reizsignalgenerator nach einem der Andie die von einem Reizsignalerzeuger gelieferten spriiche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reizsignale auslöst, dadurch gekenn- Detektoreinrichtung jeweils einem Muskel innerzeichnet, daß die Steuereinrichtung (15) eine 15 halb einer Gruppe von Muskeln zugeordnet ist, innerhalb eines vorgebbaren Zeitintervalls welch letztere die analen Hebermuskeln einliegende Folge von Reizsignalen nur dann aus- schließlich des Afterschließmuskels und andere löst, wenn die Amplitude des von der Detektor- Muskeln des Beckenbodens umfassen,
einrichtung (10 bis 14) ermittelten elektromyographisehen Signals einen vorbestimmten Wert 20
übersteigt.
2. Reizsignalgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung
(15) die Erzeugung von Reizsignalen nach dem
vorgebbaren Zeitintervall jeweils unterbricht, so 25 Die Erfindung betrifft einen Reizsignalgenerator,
daß jeweils während dieser Unterbrechungen der durch elektromyographische Signale auslösbare
durch die l.^iektoreinrichtung (10 bis 14) weitere Reizsignale zur Muskelreizung liefert, mit einer in
elektromyographische Signale ertastbar sind. der Nähe des zu reizenden Muskels befestigten, zur
3. Reizsignalgenerator nach Anspruch 2, da- Abtastung der elektromyographischen Signale dienendurch gekennzeichnet, oraß r"'e Steuereinrichtung 30 den Detektoreinrichtung, die einen Verstärker für (15) einen monostabilen Schaltkreis enthält, wel- die ertasteten elektromyographischen Signale umfaßt eher einerseits mit der Detektoreinrichtung (10 und mit einer auf die verstärkten Signale ansprechenbis 14) verbunden ist und jeweils dann einen den Steuereinrichtung verbunden ist, die die von ^uasistabilen Zustand einnimmt, wenn das elek- einem Reizsignalerzeuger gelieferten Reizsignale aus-Iromyographische Signal den vorbestimmten 35 löst. Ein derartiger Reizsignalgenerator ist aus der Wert übersteigt, und welcher andererseits mit französischen Patentschrift 1 537 009 bekannt.
«lern Signalerzeuger (16) derart verbunden ist, Der bekannte Reizsignalgenerator stellt einen
«laß letzterer jeweils nur dann Reizsignale erzeugt, Reizimpulse erzeugenden Herzschrittmacher dar. wel-
Ivenn cich der monostabile Schaltkreis in seinem eher die Herzimpulse insbesondere dann abzugeben
Ijiiasistabilen Zustand befindet. 40 hat, wenn sich der Herzrhythmus verlangsamt oder
4. Reizsignalgenerator nach Anspruch 2 oder 3, das Herz vollständig zu schlagen aufhört. Der Herz- «ladurcli gekennzeichnet, daß die Detektorein- schrittmacher ist so ausgebildet, daß zu den Zeittichtung (10 bis 14) ein in der Nähe des zu reizen- räumen, während welcher das Herz jeweils verhält-Hen Muskels befestigtes Elektrodenpaar (10, 11) nismäßig normal arbeitet, die Reizimpulse synchron aufweist, welches sowohl zur Aufnahme der 45 mit den Herzschlägen auftreten,
•lcktromyographischcn Signale dient, als auch Aus dieser französischen Patentschrift 1 537 009 ftiit -lern Ausgang des Signalerzeugers (16) ver- ist es über den Gattungsbegriff des Anspruchs 1 im künde,: ist und von diesem die Reizsignale zur Hinblick auf den Anspruch 2 bekannt, daß ein Verfceizimg des Muskels empfängt und überträgt. stärker verwendet wird, welcher jeweils zwischen den
5. Reizsignalgenerator nach einem der An- 50 einzelnen Reizsignalcn frei wird und die empfangenen iprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß elektromyographischen Signale verstärkt, daß bezüg- #er Verstärker ein DifFcrcntialvcrstärkcr (12) mit lieh des Anspruchs 4 die Detektoreinrichtung ein in iwei Eingangsleitungcn ist, von denen jeweils der Nähe des zu reizenden Muskels befestigtes Elekf ine mit einer der Elektroden (10 bzw. 11) ver- trodcnpaar aufweist, welches sowohl zur Aufnahme tmndcn ist. 55 der elektromyographischen Signale dient als auch
6. Reizsignalgenerator nach einem der An- mit dem Ausgang des Signalerzeugers verbunden ist iprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die und von diesem die Reizsignale zur Reizung des Dctektoreinrichlurtg (10 bis 14) eine Höchst- Muskels empfängt und überträgt, und daß betreffs empfindlichkeit bei Signalen mit einer Frequenz des Anspruchs 5 der Verstärker zwei Eingangsleituniwischen 100 und 200 Hz und eine geringste 60 gen aufweist, von denen jeweils eine mit einer der Empfindlichkeit für Signale mit einer Frequenz Elektroden der Detektoreinrichtung verbunden ist.
unterhalb 100 bzw, oberhalb 1000 Hz aufweist. Hinsichtlich des Anspruchs 9 ist es aus der Zeit-
7. Reizsignalgenerator nach einem der An- schrift »Medical and Biological Engineering«, Bd. 4, iprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die 1966, Nr. 4, S. 319 bis 331, bekannt, daß ein Reiz-Detektoreinrichtung einen Gleichrichterschalt- 65 erzeuger jeweils einem Muskel innerhalb einer kreis (14) aufweist, welch letzterer aus dem abge- Gruppe von Muskeln zugeordnet ist, welch letztere tasteten Signal ein an den monostabilen Schalt- die analen Hebermuskeln einschließlich des Afterkreis (15) angelegtes Gleichspaniuingssignal her- Schließmuskels und andere Muskeln des Becken-
DE19691946663 1968-09-18 1969-09-15 Reizsignalgenerator, der durch elektromyographische signale ausloesbare reizsignale zur muskelreizung liefert Pending DE1946663B2 (de)

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