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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Vorrichtung zur
Behandlung eines Körperteils
unter Verwendung eines elektromagnetischen Felds, und insbesondere
eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Ein
elektromagnetisches Feld kann auf einen Körperteil aufgebracht werden,
um Krankheiten und Zustände
zu verändern,
zu hemmen oder zu heilen, einschließlich schmerzhafter, degenerierender,
verletzender oder entzündlicher
Zustände
von Körperteilen,
oder um Schmerzen oder andere unangenehme oder unerwünschte Empfindungen
zu erleichtern, die mit diesen benannten Krankheiten und Zuständen assoziiert
werden.
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Stand der Technik
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Im
Stand der Technik wurde anerkannt, dass die Aufbringung eines Magnetfelds
auf erkrankte Körperteile
in mancher Hinsicht den Zustand verbessern kann.
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U.S.
5,131,904 offenbart ein Verfahren zur Behandlung eines arthritischen
Körperorgans,
wobei das Verfahren in Abwesenheit von jeglichem elektrischen Feld
durchgeführt
wird und den Schritt umfasst, das arthritische Körperorgan einem elektromagnetischen
Feld von unter 20 Gauss auszusetzen, das durch eine ringförmige Spule
erzeugt wird, in deren Mitte das arthritische Körperorgan platziert wird, wobei
die Spule durch eine gepulste Gleichspannung mit einer rechteckigen
Wellenform angetrieben wird, die aus einem abrupt ansteigenden und
abrupt an Wert verlierenden Stromimpuls, mit der Rate von 1 bis
30 Impulssignalen pro Sekunde, besteht. Bei dieser Vorrichtung des
Stands der Technik kann der Ziel-Körperteil so gestützt werden,
dass er in Position exzentrisch zu dem zentralen Flussabschnitt
des Magnetfelds innerhalb der Spule ist. Dies kann durch ein formbares
Kissen erfüllt
werden, das bei der richtigen Positionierung des Körperteils
hilft.
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Die
mittels einer derartigen Vorrichtung ausgeführte Therapie ist nun als PST
(Impulssignal-Therapie) bekannt. Das Richten einer spezifischen
Zeitfrequenz und Wellenform eines Magnetfelds mit einer geringen
Amplitude in und auf einen Ziel-Körperteil in einer nahezu axialen
Anordnung, für
eine ausgedehnte spezifische Zeitdauer, lässt zu, oder bewirkt sogar,
dass der Elektronen- oder Ionenfluss entweder in einem Plus- oder
Minus-Zustand bleibt. Diese Handlung stimuliert das elektrische
Potential des Körperteils.
Somit wird ein Regenerationsprozess initiiert, durch den die Zellen
in der Lage sind ihre bestimmten genetischen Funktionen vollständiger durchzuführen und
dies tun.
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Bei
einer Vorrichtung, die durch „PST
Pulsierende Signal Therapie GmbH" entwickelt
wurde, platziert der Patient den zu behandelnden Körperteil
(insbesondere seinen Arm, Bein oder Rumpf) in das Innere einer zylindrischen
Spule, in der Impulssignale erzeugt werden. Die Intensität und Frequenz
dieser Impulssignale werden gemäß einem
vorbestimmten biologischen Muster variiert, abhängig von der Art der Krankheit
oder des Zustands, die/der zu behandeln ist. Die Impulssignale weisen
eine relativ niedrige Frequenz und Energie auf. Um bei der richtigen
Positionierung des Körperteils
im Innern der Spule zu helfen, kann auch bei dieser Vorrichtung
ein formbares Kissen vorgesehen werden.
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Während des
Verlaufs der Behandlung wird die Vorrichtung jedoch wiederholt und
in Intervallen verwendet, z.B. für
ungefähr
30 Minuten alle 24 bis 48 Stunden. Bei den bekannten Vorrichtungen
ist es schwierig, jedes Mal, wenn die Vorrichtung verwendet wird,
den Körperteil
exakt in der gleichen Position im Innern der Spule zu platzieren.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur
Behandlung eines Körperteils
der zuvor erwähnten
Art bereitzustellen, bei welcher der Körperteil immer einfach in der
gleichen Position platziert werden kann.
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Diese
Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Bei
der Vorrichtung umfasst eine Stützstruktur
eine starre Aufnahmeoberfläche, die
sich durch die Spule, im Wesentlichen parallel zu der Mittelachse
von ihr, erstreckt, und so angeordnet ist, dass sie den Körperteil
in einer Position stützt,
die von der Mitte der zylindrischen Spule in der Richtung des inneren
Umfangs der zylindrischen Spule hin verschoben ist. Die Spule ist
in einem im Wesentlichen ringförmigen
Gehäuse
aufgenommen, wobei das ringförmige
Gehäuse
so an der Stützstruktur
befestigt ist, dass sich ein oberer Teil des Gehäuses oberhalb der Aufnahmeoberfläche erstreckt,
während sich
ein unterer Teil des Gehäuses
unterhalb der Aufnahmeoberfläche
erstreckt, und wobei der Querschnittbereich der Spule in dem oberen
Teil des Gehäuses
kleiner als der Querschnittbereich der Spule in dem unteren Teil
des Gehäuses
ist.
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Der
Grund für
das Stützen
des Körperteils
in dieser verschobenen Position ist wie folgt. Es wurde herausgefunden,
dass bei der Verwendung bestimmter Impulsmuster, z.B. ein Impulsmuster
zur Behandlung von Osteoporose, das elektromagnetische Feld nahe
dem inneren Umfang der Spule stärker
ist als in der Mitte der Spule. Deshalb ist die Stützstruktur
gemäß der vorliegenden
Erfindung so angeordnet, dass sie den zu behandelnden Körperteil
in einer Position stützt,
wo das elektromagnetische Feld relativ stark ist. Außerdem sind,
da eine relativ lange Wellenlänge verwendet
wird, die transversalen Komponenten des elektromagnetischen Felds,
d.h. die Komponenten, die nicht parallel zu der Mittelachse der
Spule sind, in diesem Bereich der Spule im Wesentlichen Null.
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Vorteilhafte
Merkmale der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
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Vorzugsweise
beträgt
die elektromagnetische Feldstärke
ungefähr
12,5 Gauss, und die Impulsrate beträgt zwischen 10 und 20 Impulssignalen pro
Sekunde. Man hat herausgefunden, dass diese Werte besonders geeignet
sind, bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
verwendet zu werden.
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Die
gepulste Gleichspannung umfasst mit der Zeit variierende rechteckige
Impulse, wobei zumindest einige von ihnen eine unterschiedliche
Dauer und Amplitude aufweisen. Es könnte jedoch manchmal zwei oder
drei angrenzende Impulse mit der gleichen Dauer und/oder Amplitude
geben. Wie bereits oben ausgeführt,
hängt das
bestimmte Impulsmuster, das bei der Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung zu verwenden ist, von der zu behandelnden Krankheit oder
Zustand ab.
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Vorzugsweise
weist die zylindrische Spule einen Innendurchmesser von ungefähr 29,04
cm (11 Inch) auf. Ein derartiger Innendurchmesser kann nützlich bei
der Behandlung der Hand oder des Knies sein. Für eine Behandlung des gesamten
Körpers kann
eine Öffnung
von beispielsweise 58,05 cm (22 Inch) für die meisten Patienten geeignet
sein.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung beträgt
das Verhältnis
des Arbeitszyklus zu dem Aus-Zyklus
der Impulse mehr als eins. Der Aus-Zyklus ist deshalb immer kürzer als der
Arbeitszyklus; wobei das Verhältnis
zum Beispiel 0,52 (Arbeitszyklus) zu 0,48 (Aus-Zyklus) sein könnte.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Andere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden leicht aus
der folgenden Beschreibung ersichtlich, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen,
in denen:
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1 eine Ausführungsform einer Vorrichtung
zur Behandlung eines Körperteils
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt,
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2 schematisch
die Form des elektromagnetischen Felds zeigt, das in der Spule der
Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung erzeugt wird, und
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3 ein
Muster der Spannung zeigt, die der Spule der Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung zuzuführen
ist.
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Ausführliche
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf
die beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform
der Vorrichtung zur Behandlung eines Körperteils gemäß der vorliegenden
Erfindung. 1a ist eine Perspektivansicht
davon, 1b ist eine Querschnittansicht
im Schnitt nach A-A in 1a, und 1c ist
eine Querschnittansicht im Schnitt nach B-B in 1a.
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Die
Vorrichtung gemäß dieser
Ausführungsform
kann zur Behandlung des Arms oder Beins eines Patienten verwendet
werden. Die Vorrichtung umfasst eine zylindrische Spule 1 mit
einem Innendurchmesser von vorzugsweise ungefähr 30 cm. Die Spule 1 ist
in einem Gehäuse 2 angeordnet,
das aus Kunststoff hergestellt ist. Das Gehäuse 2 weist die Form
eines Rings auf, und seine Form ist an die Form der zylindrischen
Spule 1 angepasst. Zum Zuführen von Energie an die Spule
C, unter Verwendung der oben erwähnten
besonderen Impulsmuster, ist eine Steuereinheit 3 vorgesehen,
die mit der Spule 1 über ein
Kabel 8 und einen Stecker 9 verbunden ist. Schließlich ist
eine LED 10 vorgesehen, um einen aktiven Zustand der Vorrichtung
anzuzeigen.
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Die
Vorrichtung umfasst ferner eine Stützstruktur 4 mit einer
starren Aufnahmeoberfläche 5, zum
Stützen
des Arms oder Beins eines Patienten (nicht gezeigt) im Innern der
Spule 1. Es wird deutlich aus den Figuren, dass der Körperteil
in einer Position gestützt
wird, die von der Mitte der zylindrischen Spule 1 verschoben
ist, in der Richtung des inneren Umfangs der zylindrischen Spule 1.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
ist die Spule 1 aufrecht positioniert, und der Körperteil
wird nach oben relativ zu der Mitte der Spule 1 verschoben.
In dieser Position ist der Körperteil
in einem Bereich der Spule 1 positioniert, wo das elektromagnetische
Feld stärker
als in der Mitte der Spule 1 ist.
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In
dem Fall, wenn der Arm eines Patienten mit dieser Ausführungsform
der Erfindung behandelt wird, würde
der Patient vorzugsweise unterhalb der Vorrichtung sitzen und seinen
Arm auf die Aufnahmeoberfläche 5 legen,
so dass sich der Arm durch die Öffnung
der Spule 1 erstreckt, im Wesentlichen parallel zu der
Mittelachse der Spule 1.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
ist das Gehäuse 2 der
Spule an der Stützstruktur 4 mit der
starren Aufnahmeoberfläche 5 mittels
Bolzen 6 befestigt. Insbesondere ist die Aufnahmeoberfläche 5 relativ
zu dem ringförmigen
Gehäuse 2 so
angeordnet, dass ein oberer Teil des ringförmigen Gehäuses 2, das die Spule 1 aufnimmt, über der
Aufnahmeoberfläche 5 positioniert
ist, wohingegen ein unterer Teil des ringförmigen Gehäuses 2 unterhalb der
Aufnahmeoberfläche 5 positioniert
ist. Zum Beispiel kann der obere Teil 1/3 des gesamten Querschnittbereichs
der Spule betragen, während
der untere Teil dann 2/3 des gesamten Querschnittbereichs wäre.
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Die
Stützstruktur 4 sollte
vollständig
aus einem Material hergestellt sein, welches das elektromagnetische
Feld nicht stört.
Zum Beispiel kann die Struktur aus Holz oder Kunststoff hergestellt
sein. Oben auf der Aufnahmeoberfläche 5 kann eine dünne gepolsterte
Schicht 7 vorgesehen sein, die aus Schaumgummi hergestellt
sein kann.
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Durch
Zuführen
von Energie an die Spule 1 wird ein elektromagnetisches
Feld erzeugt. 2 zeigt schematisch die Form
des erzeugten Felds. Es ist ein wichtiges Charakteristikum der Erfindung, dass
das Feld nicht größer als
20 Gauss in dem Bereich des zu behandelnden Körperteils ist.
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Die
der Spule C zugeführte
Spannung weist ein Muster auf, wie zum Beispiel dasjenige, das in 3 dargestellt
wird. Die zugeführte
Spannung muss sich wiederholt steil aufbauen, halten und dann steil
im Wert abnehmen, so dass somit eine Reihe von beabstandeten Arbeitsplateaus
p von reinem Gleichstrom erzeugt wird. Es wird deshalb bevorzugt, dass
die Wellenform der betreffenden reinen Gleichspannung in dem Arbeitszyklus
praktisch eine rechteckige Form aufweist, wobei die Seiten des abrupten Anstiegs
r und abrupten Fallens d der Wellenform die Seiten eines Rechtecks
umfassen. Zwischen zwei derartigen Arbeitszyklen gibt es einen Aus-Zyklus.
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Wie
oben herausgestellt, entspricht die Wiederholungsrate der Impulse
einer Rate von 1 bis 30 Impulssignalen pro Sekunde. Für eine derart
lange Wellenlänge
sind die transversalen Komponenten des elektromagnetischen Felds,
d.h. die Komponenten, die nicht zu der Mittelachse der Spule parallel sind,
in diesem Bereich der Spule im Wesentlichen Null.
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Es
ist außerdem
wichtig, dass die Bewegung des Felds entlang des erkrankten Körperteils
zu seinem distalen Ende hin ist. Dies wird dadurch erreicht, dass
Spannung mit richtiger Polarität
den Spulenleitungen zugeführt
wird.
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Die
vorliegende Erfindung wurde bisher mittels einer Ausführungsform
beschrieben, aber sollte nicht so ausgelegt werden, dass sie auf
die obige Ausführungsform
beschränkt
ist, und es wird angenommen, dass die obige Ausführungsform zweckmäßig geändert und
modifiziert werden kann.
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Zum
Beispiel ist, bei der oben beschriebenen Ausführungsform, die Spule in einer
aufrechten Position angeordnet. Die Spule könnte jedoch genauso in einer
geneigten Position angeordnet sein, zum Beispiel für das Behandeln
des Beins eines Patienten, während
er seinen Fuß auf
den Boden gestellt hat. In diesem Fall würde die Stützstruktur als eine Art von Anstoßelement
für ein
richtiges Positionieren des Körperteils
relativ zu der Spule dienen.
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Des
Weiteren ist die Vorrichtung gemäß der oben
beschriebenen Ausführungsform
ausgestaltet und angeordnet, um vorzugsweise den Arm oder das Bein
eines Patienten zu behandeln. Zum Behandeln von anderen Körperteilen,
wie zum Beispiel den Rumpf, können
der Aufbau, insbesondere die Größe und die
Anordnung der Vorrichtung, auf geeignete Weise angepasst werden.
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Ein
Verfahren zur Behandlung eines Körperteils
unter Verwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung umfasst den
Schritt des Erzeugens eines elektromagnetischen Felds von unter
20 Gauss mittels einer zylindrischen Spule, die so angeordnet ist, dass
sie den Körperteil
aufnimmt und den Körperteil dem
elektromagnetischen Feld aussetzt. Die Spule wird durch eine gepulste
Gleichspannung mit einer rechteckigen Wellenform angetrieben, die
aus abrupt ansteigenden und abrupt im Wert abnehmenden Stromimpulsen
besteht, mit der Rate von 1 bis 30 Impulssignalen pro Sekunde. Der
Körperteil
wird im Innern der zylindrischen Spule mittels einer Stützstruktur
mit einer starren Aufnahmeoberfläche
gestützt, die
sich durch die Spule erstreckt, im Wesentlichen parallel zu der
Mittelachse von ihr. Der Körperteil
wird in einer Position gestützt,
die von der Mitte der zylindrischen Spule, in die Richtung des inneren
Umfangs der zylindrischen Spule, verschoben ist.