DE4217997A1 - Reizstromgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Reizstromgerät zur elektrischen Stimulation von Nerven und/oder Muskeln zum Zwecke der Diagnostik oder Therapie entsprechend dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1.

Die Reaktion von Nerven und /oder Muskeln auf elektrische Reize ist sowohl von der elektri­ schen Reizbarkeit der verschiedenen Nerven und/oder Muskeln als auch von der Qualität und Quantität bzw. Intensität des hierzu verwendeten elektrischen Reizstromstroms abhängig. Be­ züglich der Qualität unterscheidet man verschiedene Stromformen, wie beispielsweise kon­ stanten Gleichstrom, pulsierenden Gleichstrom, konstanten Wechselstrom, in der Frequenz- und/oder Amplitude modulierten Wechselstrom, symmetrische und/oder unsymmetrische Wechselstromimpulse und außerdem Mischformen dieser Stromqualitäten. Bezüglich der In­ tensität unterscheidet man einerseits die Amplituden oder einen Mittelwert des Reizstroms über eine definierte Zeitdauer und andererseits die Amplituden oder einen Mittelwert von Schwellströmen bzw. von in der Amplitude modulierten Gleich- oder Wechselströmen bzw. Gleichstromimpulsserien oder Wechselstromimpulsserien über eine definierte Zeitdauer.

Bekannte Reizstromgeräte sind sowohl mit Einstellvorrichtungen, an denen die jeweils ge­ wünschte Stromqualität gewählt und/oder verändert werden kann, als auch mit Einstellvor­ richtungen, an welchen die Stromintensität der jeweils gewählten Stromqualität einstellbar ist, ausgestattet. Da die Stromintensität, wie bei anderen Stromquellen, so auch bei Reizstromge­ räten, außerdem mehr oder weniger vom Innenwiderstand des Reizstromgeräts und vom elektrischen Widerstand im Anwendungsteil - letzterer ist hauptsächlich der elektrische Über­ gangswiderstand zwischen den Reizstromelektroden und dem Patienten und der elektrischen Widerstand, den der Patient für den elektrischen Strom darstellt - abhängig ist, werden Reiz­ stromgeräte je nach Verwendungszweck mit automatischer Stromregelung im Constant Cur­ rent (CC) Modus und/oder mit automatischer Spannungsregelung im Constant Voltage (CV) Modus betrieben. Während im CC-Modus die Stromintensität direkt und weitgehend unab­ hängig vom elektrischen Widerstand im Anwendungsteil des Reizstromgeräts reproduzierbar einstellbar ist, kann im CV-Modus und bei Geräten ohne jede automatische Regelung des Stroms oder der Spannung die Stromintensität nur indirekt über die Generatorspannung und in Abhängigkeit vom elektrischen Widerstand im Anwendungsteil des Reizstromgeräts ein­ gestellt werden.

Ein Problem bei bekannten Reizstromgeräten mit oder ohne CC- und/oder CV-Modi besteht darin, daß die Einstellung einer optimalen Stromintensität insbesondere dann schwierig ist, wenn zwischen Stromimpulsen oder zwischen Stromschwellungen größere Strompausen bzw. Schwellpausen vorhanden sind. Da während dieser Pausen geringere oder gar keine Stromin­ tensitäten und damit auch keine Reize vorhanden sind, erfolgt jede Einstellung der Stromin­ tensität während dieser Pausen mit dem Risiko, daß die Stromintensität auf wirkungslos kleine oder auf für den Patienten schmerzhaft hohe Werte eingestellt wird. Letzteres ist insbe­ sondere bei Schwellströmen zum Zwecke des Muskeltrainings problematisch, wenn hierbei eine Stromintensität eingestellt werden muß, welche eine möglichst intensive Kontraktion eines Muskels oder einer Muskelgruppe auslösen soll, eine geringe Steigerung der Stromin­ tensität über den für eine intensive Kontraktion erforderlichen Wert hinaus für den Patienten jedoch bereits schmerzhaft sein kann.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Einstellung der Stromintensität von Reizstromgeräten so zu verbessern, daß eine optimale Einstellung der Stromintensität möglich ist, ohne dem Pati­ enten unnötige Schmerzen zuzufügen oder aus Angst hiervor unterhalb der für die jeweilige Indikation optimalen Stromintensität zu bleiben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei dem erfindungsgemäßen Reizstromgerät ist deshalb eine derartige Einrichtung zum Ein­ stellen der Strom- und/oder Spannungsamplitude des Reizstroms und/oder der Reizspannung vorgesehen, daß beim Betätigen der entsprechenden Bedienungselemente dieser Einrichtung, z. B. Drehknöpfe oder UP-/Down-Tasten, eine Minderung oder Steigerung der Amplitude nur in den Zeitintervallen durchführbar ist, in welchen die vorher eingestellte maximale Ampli­ tude vorhanden ist. In den Zeitintervallen, in welchen die momentane Stromamplitude kleiner als die maximale Stromamplitude ist, kann die Stromintensität nicht gemindert und/oder nicht gesteigert werden.

Da beispielsweise bei Schwellstrom das Zeitintervall, in welchem die maximale Schwellam­ plitude vorhanden ist im Verhältnis zum Zeitintervall, in welchem eine kleinere als die ma­ ximale oder gar keine Stromamplitude vorhanden ist, relativ kurz sein kann, ist es zweckmä­ ßig, die Einrichtung zur Einstellung der Stromintensität derart auszugestalten, daß ein Betäti­ gen des entsprechenden Bedienungselements während eines Zeitintervalls, in welchem die momentane Stromamplitude nicht der maximalen Stromamplitude entspricht, zur Folge hat, daß die Stromintensität auf die vorher eingestellte maximalen Amplitude ansteigt und nach Erreichen der vorher eingestellten maximalen Amplitude durch weiteres Betätigen des ent­ sprechenden Bedienungselements gemindert oder gesteigert werden kann.

Bei Reizstromgeräten mit automatischer Spannungsregelung gilt entsprechendes für die Ein­ stellung der Spannung.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die erfindungsgemäße Einrichtung ein optisches und/oder akustisches Signal erzeugen, welches den Anwender des Reizstromgeräts anzeigt, daß die maximale Amplitude der vorher eingestellten Stromintensität vorhanden ist.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann ein mehr oder weniger langes Zeitinter­ vall nach Erreichen der maximalen Amplitude der vorher eingestellten Stromintensität vor­ handen sein, während welchem eine Minderung oder eine Steigerung der Stromintensität durch Betätigen des entsprechende Bedienungselements nicht erfolgt. Diese weitere Ausge­ staltung bietet dem Anwender eines erfindungsgemäßen Reizstromgeräts, insbesondere zu­ sammen mit den oben aufgeführten optischen und/oder akustischen Signalen, eine bessere Kontrolle der Einstellungen der Stromintensität, weil hierdurch die Beobachtung und Beurtei­ lung der Reaktion des gereizten Nervs und/oder Muskels verbessert wird.

Ein Reizstromgerät entsprechend der Erfindung kann so gestaltet sein, daß die Einstellung der Stromintensität nur zur Steigerung oder nur zur Minderung oder sowohl zur Steigerung als auch zur Minderung der Stromintensität, letzteres selbstverständlich nicht gleichzeitig, wirk­ sam ist. Bei Reizstromgeräten mit automatischer Spannungsregelung gilt entsprechendes für die Einstellung der Spannung.

Ein Reizstromgerät entsprechend der Erfindung kann in weiterer Ausgestaltung zusätzlich mit einer Einrichtung ausgestattet werden, welche ein Betätigungselement, beispielsweise eine Taste, hat, durch deren Betätigung die Stromintensität oder die Spannung jederzeit und schnell auf einen für den Patienten ungefährlich kleinen Wert oder völlig abgeschaltet wer­ den kann. Eine derartige Taste kann am Reizstromgerät und/oder an einer Fernbedienung, welche der Patient selber bedienen kann, vorhanden sein.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels detaillierter beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Diagramm, welches die hier interessierenden Zeitintervalle eines Schwell­ stromms darstellt,

Fig. 2 eine schematisches Blockschaltbild der erfindungsrelevanten Elemente eines Reiz­ stromgeräts.

In Fig. 1 sind die zur Beschreibung der Erfindung relevanten Zeitintervalle eines Schwell­ stroms schematisch dargestellt. In einem Zeitintervall t1 bis t2 steigt die Amplitude des Stroms von einem Basiswert, der in der Regel Null ist, auf die maximale Amplitude an. Die maximale Amplitude bleibt während des Zeitintervalls t2 bis t3 mehr oder weniger konstant und fällt in einem Zeitintervall t3 bis t4 auf den Basiswert zurück. Ab t4 folgt ein Pausenin­ tervall bis die Schwellung mit t1 erneut beginnt. Bei periodischen Schwellungen sind die Zeitintervalle von Schwellung zu Schwellung gleich lang. Bei stochastischen Schwellungen sind die Zeitintervalle von Schwellung zu Schwellung verschieden lang.

Bei Reizstromgeräten mit automatischer Spannungsregelung gilt entsprechendes für die Spannung.

In Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild der erfindungsrelevanten Elemente eines Reizstromgeräts. Der Strom- oder Spannungsgenerator 1 erhält von einem Hüllkurvengenera­ tor 2 elektrische Signale a, welche die Form der Hüllkurve des Schwellstroms beschreiben. Diese Hüllkurve beinhaltet die in Fig. 1 beschriebenen Zeitintervalle und stellt die relative Höhe der Amplitude des Stroms oder der Spannung am Ausgang des Strom- bzw. Span­ nungsgenerators 1 über der Zeit dar. Die Qualität des Reizstroms innerhalb der Hüllkurve ist beliebig. Es können beispielsweise Gleichstromimpulse, symmetrische oder unsymmetrische Wechselstromimpulse oder mittelfrequente Wechselströme sein. Da die Erzeugung verschie­ dener Stromqualitäten zum Stand der Technik gehört, werden die hierfür erforderlichen Ele­ mente nicht beschrieben. Die absolute Amplitude des Stroms oder der Spannung am Ausgang des Strom- oder Spannungsgenerators 1 wird durch ein elektrisches Signal b gesteuert. Dieses elektrische Signal b wird beispielsweise aus einer digitalen Zahl c abgeleitet, welche ein elektronischer Aufwärts/Abwärts-Zähler 4 liefert. Die Größe der digitalen Zahl c kann durch elektrische Impulse d am Aufwärts-Eingang UP des Zählers 4 erhöht oder durch elektrische Impulse e am Abwärts-Eingang DOWN des Zählers 4 vermindert werden. Um zu erreichen, daß eine Erhöhung und/oder Verminderung der Zahl c nur während der Zeitintervalle t2 bis t3 möglich ist, liefert der Hüllkurvengenerator während dieses Zeitintervalls ein elektrisches Signal f, welches dazu benutzt wird, daß die elektrischen Impulse d und/oder e durch logische UND-Verknüpfung nur während der Zeitintervalle t2 bis t3 an die Eingänge des Zählers 4 gelangen können. Hierzu sind logische UND-Gatter 5,6 vorhanden.

Als Einstellelemente zur Einstellung der Stromintensität sind elektronische Impulsgeber 7 geeignet, welche beispielsweise mittels UP- und / oder DOWN -Tasten aktiviert werden oder Impulsgeber, welche mittels Drehknöpfen aktiviert werden, und welche die elektrischen Im­ pulse d und/oder e liefern, geeignet.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Stoptaste 8 vorhanden, durch deren Betätigung die digitale Zahl c am Ausgang des Zählers 4 auf eine kleinere Zahl oder gar auf Null gesetzt wird.

Die digitale Zahl c kann auch zur Anzeige der eingestellten maximalen Amplitude des Strom oder der Spannung auf einem Display 9 verwendet werden.

Das elektrische Signal a, welches die relative Amplitude der Hüllkurve beschreibt, kann bei­ spielsweise einer Anzeigeeinrichtung 10 zugeführt werden, welche dem Anwender die jewei­ lige momentane Amplitude, beispielsweise in Prozent vom Maximalwert, anzeigt.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die elektrischen Impulse g, h, welche der elektronische Impulsgeber 7 liefert, dem Hüllkurvengenerator 2 zugeführt werden, wo diese dazu eingesetzt werden, das Zeitintervall t1 bis t2 zu starten, wenn die UP- oder die DOWN-Taste des Impulsgebers 7 außerhalb des Zeitintervalls t2 bis t3 betätigt wird.

Claims (8)

1. Reizstromgerät zur Stimulation von Nerven und/oder Muskeln mittels elektrischer Reiz­ ströme und/oder Reizspannungen mit einer Einrichtung zum Einstellen der Qualität und/oder der Amplitude des Reizstroms und/oder der Reizspannung, dadurch gekennzeichnet, daß eine derartige Einrichtung zur Einstellung der Strom- und/oder Spannungsamplitude des Reizstroms und/oder der Reizspannung vorgesehen ist, daß eine Minderung oder Steigerung der Amplitude nur in den Zeitintervallen durchführbar ist, in welchen die vorher eingestellte maximale Amplitude vorhanden ist.

2 Reizstromgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Erzeugung eines optischen und/oder akustischen Signals vorgesehen ist, welches die maxi­ male Amplitude der vorher eingestellten Strom- oder Spannungsamplitude anzeigt.

3. Reizstromgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Impulsgeber (7) vorgesehen ist, der elektrische Impulse (g,h) an einen Hüllkurvengenerator (2) zuführt um ein Zeitintervall (t1 bis t2) zu starten, wenn eine UP- oder DOWN-Taste des Impulsgebers (7) außerhalb des Zeitintervalls (t2 bis t3) betätigt wird, in dem eine maximale Amplitude vor­ handen ist.

4. Reizstromgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine STPOP-Taste (8) vorgesehen ist, durch die eine digitale Zahl (c) am Ausgang eines Zählers (4) auf eine kleinere Zahl oder auf Null gesetzt werden kann.

5. Reizstromgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein eine Hüllkurve beschreibendes Ausgangssignal (a) des Hüllkurvengenerators (2) eine Anzeigeeinrichtung (10) zuführbar ist, welche die momentane Amplitude anzeigt.

6. Reizstromgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die momentane Ampli­ tude in Prozent vom Maximalwert angezeigt wird.

7. Reizstromgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die digitale Zahl (c) zur Anzeige der eingestellten maximalen Amplitude des Stroms oder der Spannung auf ein Dis­ play (9) verwendet wird.

8. Reizstromgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine derartige Einrich­ tung zur Einstellung der Strom- und/oder Spannungsamplitude des Reizstroms und/oder der Reizspannung vorgesehen ist, daß eine Steigerung der Amplitude nur in den Zeitintervallen durchführbar ist, in welchen die vorher eingestellte maximale Amplitude vorhanden ist, eine Minderung der Amplitude aber jederzeit durchführbar ist.