DE69422511T2

DE69422511T2 - Elektronische vorrichtung zur adrenergischen reizung des sympathischen nervensystems im venösen umfeld

Info

Publication number: DE69422511T2
Application number: DE69422511T
Authority: DE
Inventors: Antoine Klotz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-04-21
Filing date: 1994-04-20
Publication date: 2000-08-31
Anticipated expiration: 2014-04-21
Also published as: JPH08508897A; AU6572794A; CA2161134A1; ATE188388T1; WO1994023791A1; ES2144050T3; EP0696215B1; EP0696215A1; FR2704151A1; US5725563A; DE69422511D1; FR2704151B1

Description

ELEKTRONISCHE VORRICHTUNG ZUR ADRENERGISCHEN REIZUNG DES SYMPATHISCHEN NERVENSYSTEMS IM VENÖSEN UMFELD

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Vorrichtung zur adrenergischen Reizung des sympathischen Nervensystems in Bezug auf das venöse Umfeld.
Krankheiten, die mit der venösen/lympathischen Ermüdung und dem Venensystem zusammenhängen, sind außerordentlich verbreitet. Epidemiologische Studien zeigen, dass die thromboembolische Krankheit beispielsweise die drittgrößte Todesursache in industrialisierten Ländern ist, und dass eine von zwei Personen im Alter über 30 an beginnenden Kreislaufstörungen leiden. Ferner profitieren alle Athleten mit einem mittleren oder hohen Niveau von der Anwendung physikalischer Methoden, um die zellulare Nahrungs- oder Energieversorgung zu verbessern, um sich nach einer Anstrengung schnell zu erholen und um Oedeme, Haematome und Tendonitis zu eliminieren.
Die Vorsorge und die Therapie basieren gewöhnlich auf Medikamenten, und sie werden häufig durch Analysen und Untersuchungen begleitet, um ihre Wirkung zu verifizieren. Klinische Tests haben die Vorteile und auch die Grenzen dieser Methoden gezeigt, deren Einsatz sehr kostspielig ist und deren Einsatz potentielle allergische oder Blutungs- Nebenwirkungen zusätzlich zu ihrem immer noch beschränkten Wirkungsgrad.
Aus diesen Gründen haben Forscher versucht, physikalische Behandlungsmethoden als mehr effektive Ergänzungen oder Ersatzmethoden zur Verwendung von Medikamenten zu entwickeln.
Interessante Resultate wurden durch eine sequentielle pneumatische Kompression unter Verwendung von Schuhen erhalten, um die unteren Gliedmaßen mit einem Rhythmus zu komprimieren, der eine Verbesserung in dem Blutfluß erzeugt. Die Verwendung solcher Schuhe hat positive Ergebnisse gezeigt. Die Ausrüstung ist jedoch kompliziert zu benutzen, ist nicht steril und ihr Wirkungsgrad wird durch das Fehlen von tiefen Effekten begrenzt.
Eine Anzahl von Ausrüstungen zur Stimulation des "Polock"-triceps surae sind in der Literatur beschrieben, sie können jedoch nicht eingesetzt werden, wenn der Patient wach ist.
Die in dem Deutschen Patent Nr.: 976 354 (Gratzel) beschriebene Ausführung bezieht sich auf die Stimulation der gestreiften Muskulatur mit Hilfe elektrischer Impulse.
Das Französische Patent Nr.: 2 493 437 (Baulande) betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Stimulierung der Kontraktion von gestreiften Muskeln unter Verwendung von elektrischen Ein-Richtungs-Impulsen, um die physiologische Wadenmuskulaturpumpe zu aktivieren. Diese Behandlung basiert auf früheren therapeutischen Vorschlägen von PROWS und KAKKAR.
Das Baulande Patent beschreibt jedoch keine Mittel zur Überwachung des Wirkungsgrades der Behandlung während der Anwendung oder zum Schutz des Patienten gegen gefährliche, elektrische Streuströme.
In dem Europäischen Patent Nr.: 0137007 beschreibt der Anmelder eine Einrichtung zur Stimulation der glatten Muskulatur des Gefäßgewebes, bei der ein hohes Niveau an Sicherheit durch Filter geboten wird, die mit den Teilen, die mit dem Körper des Patienten in Kontakt stehen, und mit der Energieversorgung der Einrichtung verbunden sind. Der Strom wird während der Behandlung entsprechend einer Information von Sensoren geregelt, die auf dem Körper des Patienten angesetzt werden (Wärme-, rheologische, Widerstands-, myographische, Doppler-, und der gleichen Sensoren).
Klinische Untersuchen haben die Originalität und den Wirkungsgrad dieser Ausrüstung gezeigt. Sie liefert jedoch nicht einen flexiblen und zuverlässigen Weg zur Überwachung des Wirkungsgrades während ihrer Anwendung.
Die Sensoren, die auf dem Körper des Patienten angebracht sind, erlauben, obwohl sie den allgemeinen Wirkungsgrad der Behandlung anzeigen können, keine genaue und unmittelbare Verfolgung der genauen Entwicklung der Bedürfnisse des Patienten, wenn die Behandlung fortschreitet.
Da eine augenblickliche Überwachung der Effekte der Behandlung nicht erfolgt, kann die letztere auch nicht kontinuierlich an die erwarteten Erfordernisse des Patienten angepasst werden. Als Resultat ist die Behandlungszeit oft zu kurz oder zu lang, und die Parameter (insbesondere die Spannung), die die durch den Körper des Patienten laufenden, elektrischen Impulse charakterisieren, passen nicht vollständig zu der Natur und der Intensität der Schmerzen, die der Patient erleidet.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, diese Nachteile zu vermindern, indem eine elektronische Vorrichtung zur adrenergischen Stimulation des sympathischen Nervensystems bezogen auf das venöse Umfeld vorgeschlagen wird, wobei diese Vorrichtung Mittel zur Erzeugung elektrischer Impulse zwischen wenigstens zwei Elektroden umfasst, die in geeigneter Weise an dem Körper des Patienten angeordnet sind, wobei der Strom, die Spannung und die Wellenform und die Frequenz der elektrischen Impulse variabel ist.
Entsprechend der Erfindung weist die elektronische Vorrichtung eine Einrichtung auf, um die Impedanz zwischen den Elektroden zu messen.
Das intrazytologische und das extrazytologische Plasma kann als hereogenes Gel betrachtet werden, welches 85 bis 90 Gewichts% Wasser und Protein enthält. Es wurde beobachtet, dass die oben erwähnten Störungen und Krankheiten lokale Schwankungen in der Impedanz des Zytoplasmas bewirken, die über die Frequenz und die Energieparameter des Erregungsereignisses gemessen werden können. So kann beispielsweise das Vorhandensein eines Haematoms oder eine Oedems eine Impedanzdifferenz von etwa 250 Ω bis 800 Ω und eine Thrombose eine Impedanzdifferenz von ± 100 Ω bis 400 Ω wirken.
Obwohl die unteren Gliedmaßen eines fitten Athleten jeweils eine Impedanz haben, die zwischen 800 Ω und 1200 Ω variiert, steigt die Impedanz auf Werte zwischen 1200 und 3000 Ω im Falle schwerwiegender Ermüdungserscheinungen nach einer Anstrengung oder bei dem Vorhandensein von Krämpfen aufgrund von Verbrennungsresten in dem Muskel und Milchsäure, was ein Oedem verursacht, welches die venösen und lympathischen Rückführungsfunktionen beeinträchtigt.
Die Messung der lokalen Impedanz des Zytoplasmas liefert daher eine Anzeige der Größe, der Art und des genauen Ortes der Störung und ermöglicht die Auswahl einer Behandlungsmethode für den Patienten, die genau auf ihre Bedürfnisse und ihre Fähigkeiten abgestimmt sind.
Genauer gesagt, ermöglicht die Erfindung eine zweifache Überwachung der Resultate der Therapie. Während der Therapie wird durch die Überwachung der augenblicklichen Entwicklung der Impedanz die Dehnbarkeit und das Ansprechverhalten der Muskeln gemessen. Die absolute Variation der Impedanz während der Behandlung insgesamt zeigt den venösen Tonus an. Die zweifache Überwachung der Impedanz des Zytoplasmas optimiert doppelt die Behandlung, die von dem Patienten empfangen wird.
Die Impulse bewirken eine adrenergische Stimulation des sympathischen Nervensystems in Bezug auf das venöse Umfeld, der Hauptursache für Noradrenalin. Eine Gefäßverengung wird durch Aktivieren von postsynaptischen, alpha-adrenergischen Rezipienten induziert. Auch wird der venöse und lymphatische Rückfluss beschleunigt und das parietale Gewebe wird angeregt, welches für den Tonus der tunica adventitia verantwortlich ist, die die Dehnbarkeit, das Ansprechverhalten und den Durchmesser der Venen kontrolliert.
Ein Vorteil der Erfindung ist es, dass die Impedanzmessung direkt auf alle Zytoplasmen zwischen den Elektroden angewendet werden kann, die die Behandlung liefern. Das kann die gesamte Masse der Teile oder ein Teil des Körpers des Patienten unabhängig von dem Volumen dieses Teils sein anstelle von nur einem Sektor des Zytoplasmas, wie es bei der rheographischen Impedanzmessung üblich ist, die bei medizinischen Funktionsuntersuchungen bekannt ist. Es ist nicht notwendig, andere Elektroden für die Impedanzmessung zu verwenden, was dazu führt, dass die Ausrüstung leicht zu benutzen ist. Ferner wird die Impedanz gemessen ohne, dass nach einer speziellen Impedanz gesucht wird.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Vorrichtung eine Einrichtung zur Variierung der Spannung der Impulse entsprechend dem Resultat der Impedanzmessung.
Für den Bedienenden wird dadurch die Anwendung der Behandlung vereinfacht, die auf die Bedürfnisse des Patienten abgestimmt ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung umfasst eine Einrichtung zur Regelung der Spannung der Impulse in Abhängigkeit von dem Ergebnis der augenblicklichen Impedanzmessung.
Auf diese Weise wird die Behandlung optimal auf die Bedürfnisse des Patienten vollständig automatisch angepasst, so dass der Bedienende von wiederholten technischen Überwachungs- und Eingriffshandlungen entlastet wird. Wenn erforderlich, kann die Behandlung daher an dem Patienten von einer Person mit keiner höheren technischen Qualifikation, beispielsweise von einer Hilfsschwester oder dem Patienten selbst oder der Patientin selbst angewendet werden.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Vorrichtung ein Lesegerät zum Austauschen von Daten mit einem entnehmbaren Datenspeichermedium, beispielsweise einer Speicherkarte, und die Einrichtung zur Regelung der Spannung der Impulse benutzt Daten, die auf dem austauschbaren Medium gespeichert sind.
Beispielsweise kann jedem Patienten ein austauschbares Medium dieser Art ausgegeben werden, welches medizinische Daten enthält, die für ihre Behandlung erforderlich sind. Die Verwendung dieser Daten durch die Vorrichtung kann es ermöglichen, dass eine automatische Anpassung der Parameter der Behandlung entsprechend den Bedürfnissen des Patienten und unter Berücksichtigung vergangener Behandlungen vorgenommen wird. Auf diese Weise wird die Benutzung der Vorrichtung weiter automatisiert, so dass eine noch bessere Anpassung an die Bedürfnisse des Patienten und eine Vereinfachung der Aufgaben des Bedienenden erreicht wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergibt sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles der Erfindung, die im Wege eines nichteinschränkenden Beispiels gegeben wird. In den beigefügten Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 2 ein Diagramm, welches die hauptsächlichen elektronischen Komponenten der Vorrichtung und das allgemeine Prinzip ihrer Anordnung zeigt; und
Fig. 3 eine Impulswellenform, die von der Vorrichtung erzeugt wird.
Die Vorrichtung der Erfindung, die in Fig. 1 gezeigt ist, umfasst eine Maschine 1, 3 Elektroden 2, 3 und 4 und eine Speicherkarte 5, die für jeden Patienten spezifisch ist und von ihm gehalten wird, als auch einen die Impedanz messenden Sensor.
Die Vorrichtung wird verwendet, um eine Serie von elektrischen Impulsen mit ausgewähltem Strom, ausgewählter Spannung, Wellenform und Frequenz, wie später beschrieben wird, auf den Körper des Patienten anzuwenden.
Die Maschine 1 ist eine flache rechteckige Einheit. Sie umfasst ein Steuertastenfeld mit sichtbaren Steuertasten, die sich auf die verschiedenen Funktionen der Maschine beziehen (Einsetzen und Herausnehmen der Speicherkarte, Ein-/Aus-Schaltung und so weiter). Sie umfasst auch drei Tasten 9, die ein auf Berührung ansprechendes Tastenfeld bilden. Diese können als lineares Potentiometer verwendet werden, durch das die Amplitude der Impulse auf einen gewünschten Wert variiert werden kann, in dem man mit dem Finger über die Reihe der drei Tasten streicht. Die Maschine 1 hat auch eine Flüssigkristallanzeigetafel 7, um die Befehle und Messresultate beispielsweise in zwei Zeilen von Zeichen darzustellen. Die Kabel der drei Elektroden 2, 3, 4 sind mit der Maschine 1 über einen Stecker 8 verbunden.
Die elektronischen Komponenten der Maschine, die die Impulse erzeugen und anwenden, sind herkömmlich und im Stand der Technik im weiten Umfang bekannt. Eine große Zahl solcher Komponenten ist in dem Dokument EP 0013007 beschrieben. Die wichtigeren Komponenten werden hier unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben. Die allgemeine Organisation dieser elektronischen Komponenten ist für jeden Elektroniker ersichtlich und basiert weitgehend auf der, die in dem oben genannten Dokument beschrieben ist. Fig. 2 zeigt nur das allgemeine Prinzip dieser Organisation.
Die Maschine umfasst als erstes einen Mikroprozessor 10, der die Erzeugung und Anwendung der Impulse entsprechend den empfangenen Daten steuert. Der Mikroprozessor 10 integriert ein Rechtecksignal, wobei dieses Signal die Daten aufweist, die zur Erzeugung der Impulse benötigt werden. Das Rechtecksignal wird durch den Digital-Analog-Umsetzer 11 gegeben, der die Impulse ausgibt, die an den Körper des Patienten weitergegeben werden.
Der Mikroprozessor ist vorteilhafter Weise mit einer Uhr 12, einem Speicher (R) mit direktem Zugriff und einem Lesespeicher (ROM), wobei beide Speicher symbolisch durch den Modul 13 dargestellt sind, und einem Schnittstellenmodul 14 verbunden, an dem die Anzeigetafel 7 angeschlossen ist. Die Uhr 12, die Speicher 13 und der Modul 14 sind mit dem Bus 15, der den Mikroprozessor 10 mit dem Digital-Analog-Umsetzer 11 verbindet, und über einen Dekoder 16 mit dem Mikroprozessor 10 verbunden. Der Mikroprozessor ist auch mit dem Schnittstellenmodul 17 des Tastenfeldes 6, mit dem Schnittstellenmodul 18 des berührungsempfindlichen Tastenfeldes 9 und mit dem Stecker 19 verbunden, der die Verbindung mit dem die Impedanz messenden Sensor herstellt.
Der Mikroprozessor 10 ist auch mit einem Verbinder 20 verbunden, um die Maschine mit den üblichen Datenverarbeitungs-Peripheriegeräten, beispielsweise einem Drucker, einem Modem, einem Rechner oder im Minitel-Terminal beispielsweise über eine Infrarot- oder Kurzwellen-Funkverbindung zu verbinden.
Der Mikroprozessor 10 ist ferner mit einem Lesegerät 21 für ein abnehmbares Datenspeichermedium verbunden. Fig. 1 zeigt den Schlitz 30, durch den das Datenmedium in das Lesegerät eingeführt wird. Das Medium kann eine Computerdiskette sein, ist jedoch vorzugsweise eine herkömmliche intelligente Karte oder eine Magnetstreifenkarte 5. Es kann beispielsweise eine Speicherkarte, eine Karte mit einem Mikrocontroller, eine PCMCIA-Karte oder dergleichen sein. Die Karte 5 kann für den Patienten spezifisch sein und von ihm gehalten werden und bildet seine medizinische und epidemiologische Akte. Sie enthält alle Daten, die die Behandlung des Patienten betreffen (Dauer, Zahl der bereits durchgeführten Sitzungen, Impulsparameter, Patientendetails, anfänglicher Impedanzwert für die Extremitäten des Patienten und so weiter). Wenn erforderlich kann das abnehmbare Speichermedium von dem Lesegerät eines Computers oder einer anderen Einrichtung gelesen werden.
Die Energieversorgung des Digital-Analog-Umsetzers 11 umfasst eine Niederspannungs- Energieversorgung 25, die vorteilhafter Weise eine elektrische Batterie oder eine Gruppe elektrischer Zellen umfasst. Die Energieversorgung versorgt auch andere Komponenten der Maschine (diese Verbindungen der Energieversorgung sind nicht dargestellt), und die Maschine als Ganzes ist daher selbstversorgend und tragbar.
Die Energieversorgung 25 ist mit einem Spannungsgenerator 26 verbunden, der einen eingebauten Transformator (nicht gezeigt) umfasst, der die niedrige Ausgangsspannung der Energieversorgung 25 auf eine Spannung von 100 V anheben kann. Der maximale Strom, der von diesem Transformator abgegeben werden kann, ist in allen Fällen kleiner als 3 mA. Daher ist der gepulste Strom niemals eine Gefahr für den Patienten.
Der Spannungsgenerator 26 ist mit einem Filter 27 verbunden, der seinerseits mit dem Umsetzer 11 verbunden ist. Die Funktion des Filters 27 besteht darin, zufällige Ströme und Spannungen von dem Umsetzer 11 fern zu halten, die die Behandlung behindern könnten oder für den Patienten gefährlich sein könnten. Der Filter 27 kann einen geeigneten Bandpassfilter aufweisen.
Der Umsetzer 11 ist mit den drei Elektroden 2, 3 und 4 über einen anderen, ähnlichen Filter 28 verbunden. Die Rolle dieses Filters besteht darin, den Eintritt eines unerwünschten äußeren Stromes über die Elektroden 2, 3 und 4 zu blockieren, die möglicherweise den Betrieb der Vorrichtung oder die Behandlung des Patienten unterbrechen könnten. Solche Ströme können durch radiologische Geräte, ein elektrisches Bistouri-Gerät und so weiter erzeugt werden.
Der Filter 28 umfasst ein Relais, das offen bleibt, außer, wenn die Maschine so programmiert worden ist, dass ein Patient in vollständiger Sicherheit behandelt wird. Die Elektroden 2, 3 und 4 sind vorzugsweise Silikonharzfolien, die mit leitfähigem Kohlenstoff imprägniert sind. Das Graphit, welches sie enthalten, ist in einer Schichtstruktur angeordnet, die den Stromfluß der Elektronen erleichtert. Die Elektroden haben eine sehr geringe Impedanz und eine hohe Leitfähigkeit. Das Kabel, welches jede Elektrode mit der Maschine 1 verbindet, ist mit einem Ende in der Masse der Elektrode untergebracht. Das Kabel und die Elektroden sind aus einem Material hergestellt, das in einem Autoklaven sterilisiert werden kann.
Ein Merkmal der Erfindung ist die Bereitstellung von einer Einrichtung, um die Impedanz an den Elektrodenanschlüssen zu messen. In diesem Beispiel weist diese Einrichtung eine elektronische Komponente 29, beispielsweise die Komponente ANALOG DEVICES AD734AQ, auf. Diese Einrichtung ist nicht für sich genommen neu und ist in der Elektronik in weitem Umfang bekannt. Andererseits ist ihre Verwendung in einer Vorrichtung wie der der Erfindung neu und bringt erhebliche Vorteile mit sich, wie später beschrieben wird.
Die drei Elektroden werden an unterschiedlichen Stellen an dem Körper des Patienten angeordnet, wobei die Elektrode 3 als Referenzelektrode dient. Mit dem Patienten im Supinum werden die Elektrode 2 unter der linken Wade, die Elektrode 4 unter der rechten Wade und die Referenzelektrode 3 unter dem Kreuzbein oder dem Schambein angeordnet. Ein geeignetes Gel verbessert den Kontakt zwischen der Haut des Patienten und den Elektroden in einer an sich bekannten Weise. Die drei Elektroden 2, 3 und 4 sind mit der die Impedanz messenden Komponenten 29 über den Filter 28 verbunden. Diese Einrichtung misst die Impedanz zwischen zwei geeignet ausgewählten Elektroden, die die Änderung in dem entsprechenden Zytoplasma reflektieren.
Die Impedanz kann beispielsweise zwischen den Elektroden 2 und 4 gemessen werden. Dennoch ist es vorteilhaft, die Impedanz einerseits zwischen den Elektroden 2 und 3 und andererseits zwischen den Elektroden 3 und 4 zu messen. Diese Differentialmessung der Impedanz liefert eine Impedanzmessung, die jeder Extremität entspricht. Um die Impedanz zwischen zwei Elektroden zu messen, wird die Komponente 29 mit Eingabedaten versorgt, die das Potential jeder Elektrode und den durch sie fließenden Strom umfasst.
Das Resultat der Impedanzmessung wird dann dem Mikroprozessor 10 zugeführt. Es gibt zwei Wege, um dies zu erreichen: Bei dem ersten Weg wird das Resultat in seiner analogen Form verstärkt und direkt an einen analogen Eingang 22 des Mikroprozessors 10 zugeführt (die Verbindung ist nicht gezeigt). Wenn dieses Verfahren verwendet wird, variiert der maximale relative Fehler zwischen dem berechneten und dem übertragenen Resultat zwischen 2% und 4%. Die zweite Option besteht darin, das analoge Resultat in ein digitales Resultat umzusetzen bevor es verstärkt wird. Nach der Verstärkung wird dieses Resultat über den Dekoder 16 an den Mikroprozessor 10 gegeben. Die Verbindung 37 für diese Option ist in ausgezogener Linie in Fig. 2 dargestellt. Dieses Verfahren führt zu einem relativen Fehler zwischen 0,1% und 1% je nach der Qualität des verwendeten Umsetzers; und dies ist gut ausreichend.
Die Genauigkeit der Messung wird durch eine Doppelkalibrierung der Maschine sicher gestellt: Die Maschinen werden anfänglich in identischer Weise durch den Hersteller kalibriert. Jede Maschine kalibriert sich dann während ihres Einsatzes selbst, jedesmal, wenn sie verwendet wird, wobei der Mikroprozessor 10 so programmiert ist, dass er die interne Kalibrierung der Maschine an regelmäßigen Intervallen durchführt, wobei ein interner Referenzwert verwendet wird, der für sich bekannt ist.
Diese Doppelkalibrierung bedeutet, dass die Messungen an ein und demselben Patienten durch verschiedene identische Vorrichtungen gemäß der Erfindung während einer Zeitdauer von bis zu 2 Jahren gerechnet von der Herstellung der Vorrichtung an konsistent sind. Dies bedeutet, dass es nicht notwendig ist, die gleiche Vorrichtung zur Durchführung und Überwachung der Behandlung eines vorgegebenen Patienten zu verwenden. Wenn der Mikroprozessor 10 das Resultat der Impedanzmessung erhalten hat, passt er das Rechtecksignal, das dem Umsetzer 11 zugeführt wird, entsprechend an, so dass die Spannung der Impulse, die auf den Patienten angewendet werden, eine Herabsetzung der gemessenen Impedanz gestattet. Diese Messung und diese Anpassung können kontinuierlich durchgeführt werden, um die Spannung der Ausgangsimpulse entsprechend zu regeln. Die Formel E = U² t/R kann verwendet werden um beispielsweise eine konstante Energie aufrechtzuerhalten, wobei U die Spannung, R die Impedanz und t die Dauer des Impulses ist.
Die Impulse werden zwischen den Elektroden 2 und 4 in Form eines sich wiederholenden Zuges von einzelnen Impulsen mit einer sehr geringen Frequenz angelegt, wobei die Impulse identisch und alle positiv oder alle negativ oder alternierend in Form eines Impulszuges vorliegen, der in besonders vorteilhafter Weise abwechselnd negative und positive Impulse umfasst. Die Impulse können auch in Form einer ununterbrochenen Serie von Impulsen angelegt werden.
Während einer individuellen Behandlungssitzung haben die Impulse, die zwischen den Elektroden angelegt werden, einen konstanten Quadratwurzelstrom unterhalb 350 Mikroampere, vorteilhafter Weise unterhalb 250 Mikroampere, und einem Energieinhalt von weniger als 10 Millijoule. Ein Strom dieser Größenordnung kann keinen polarisierenden, elektrifizierenden oder ionisierenden Effekt haben oder anderweitig jegliche Metallprothesen, im Uterus angeordnete Einrichtung, Verhütungsmittel auf der Basis von Kupfer oder Herzschrittmacher beeinflussen.
Die Verwendung eines konstanten Stromes, dessen Impulsamplitude variiert, wenn die Impedanz variiert, bedeutet, dass die angewendete Behandlung während der gesamten Behandlung unabhängig von den Schwankungen des Zytoplasmas während der Behandlung vergleichbar ist.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel einer Wellenform 35 der Impulse. Die Abszisse und die Ordinate zeigen die Zeit beziehungsweise die Amplitude in Volt V. Die maximale Anstiegszeit d1 der Impulse ist 2 Millisekunden. Ihre Abfallzeit d2 ist gleich der Anstiegszeit d1, und die Form der Abfallkurve 2 ist das Inverse der Anstiegskurve fl. Die Anstiegskurve ist eine exponentiale Kurve mit einer anfänglichen Steigung von 200 Volt pro Millisekunde. Die Frequenz der Impulse ist weniger als 2 Hz und vorzugsweise etwa 1,75 Hz.
Die Amplitude der Impulse variiert zwischen 0 V und 150 V oder zwischen -150 V und 0 V. Die Spannung der Impulse wird in der oben beschriebenen Weise geregelt. Selbstverständlich kann die Amplitude der Impulse von Hand ausgewählt werden, wenn dies erforderlich ist, wobei beispielsweise das Tastenfeld 6 und das berührungssensitive Tastenfeld 9 verwendet wird.
Der Strom und die Spannung der Impulse kann vorteilhafter Weise so gewählt werden, dass die Energie eines Impulses zwischen 0 mJ und 8 mJ liegt. Die Polarität der Impulse kann positiv, negativ oder abwechselnd positiv und negativ in verschiedenen Kombinationen sein. Die Dauer einer Sitzung kann von einer Sekunde bis mehrere Tage, wenn nötig, betragen und beträgt typischerweise 20 bis 30 Minuten oder ist gleich der Zeit, die zur Durchführung eines chirurgischen Eingriffes erforderlich ist. Ein vorteilhafter Frequenzbereich ist der zwischen 0,75 Hz und 2,75 Hz.
Die Amplitude der Impulse kann durch die gemessene Impedanz geregelt werden, und sie kann auch durch die Verwendung der Speicherkarte 5 angepasst werden, um für den individuellen Patienten geeignet zu sein. Die Karte tauscht technische und medizinische Daten, die sich auf die Behandlung und den Patienten beziehen, mit der Maschine über das Lesegerät 21 aus und speichert alle Parameter der Handlung als Ganzes, während die letztere fortschreitet. Sie ermöglicht eine automatische Programmierung der Vorrichtung, während die Behandlung und die Bedürfnisses eines Patienten sich weiter entwickeln. Dies macht die Vorrichtung sehr einfach und sicher zu bedienen. Die Daten auf der Karte können auch für ökonomische, statistische und epidemiologische Studien und zur Wartung oder Fernwartung des Instrumentes verwendet werden. Die Vorrichtung könnte so ausgelegt sein, dass lediglich durch Einführen der Speicherkarte in die Maschine 1 bewirkt wird, das letztere automatisch so programmiert wird, dass sie für den speziellen Patienten geeignete Impulse erzeugt.
Die intelligente Karte (smart card) hat vorteilhafterweise:
einen Systembereich: Kartennummer, Monat, Jahr, Serviceidentifikation, Seriennummer und so weiter;
einen Geheimbereich zum Verschlüsseln von Daten, die mit dem Mikrocontroller der Maschine ausgetauscht werden, um eine sichere Behandlung sicherzustellen und einen unautorisierten Zugriff zu verhindern;
einen Schnittstellenbereich zu den üblichen PCs: Power PC, Power MAC, MAC OS, OS2, DOS, UNIX und so weiter;
Autorisierungsebenen: nur lesen, übertragen, nur schreiben in das Instrument, schreiben eines Ablaufprotokolls durch einen externen PC, Autorisierungsnummer von Benutzern.
Sie umfasst ferner einen Identifikationsbereich: Behandlungszentrum, Patientenidentität, Art der Erkrankung, Typ der Behandlung, Zahl der Behandlungssitzungen, Dauer, Zeit und Datum, Polarität, Energie, Geschlecht, Alter und etwa weitere fünfzehn Parameter, die den Typ des behandelnden Patienten charakterisieren und umfassen: Impedanzmessungen des Patienten an dem Beginn der Behandlung, nach 5, 10, 15, 20, 30 Minuten, an dem Ende der Behandlung die gesamte Impedanz rechts, links.
Eine Tabelle der Messungen, die in einer Sitzung und in den vorhergehenden Sitzungen abgenommen wurden, ermöglichen es dem praktizierenden, den Stromzustand des Patienten, jeglichen Fortschritt gegenüber dem vorhergehenden Zustand und ihre Risikofaktoren, insbesondere das Risiko einer Thrombose zu analysieren.
Diese Analyse aller relevanten Daten ist auf dem Anzeigefeld der Maschine für die Behandlung durchführende Person sichtbar, kann direkt von der Maschine interpretiert werden, und kann von externen Rechnern der Ärzte oder des Krankenhauses gelesen werden, um in einer Datenbank für epidemiologische und statistische Auswertung gesammelt zu werden, ohne dass jegliche andere Daten von der die Behandlung durchführenden Person eingegeben werden.
Diese Analyse ermöglicht insbesondere die Diagnose des statischen oder dynamischen Zustandes von Körperflüssigkeiten, Proteinen, Fetten, die Masse der lebenden, absterbenden oder toten Zellen, den Fortschritt und die Eliminierung von Oedemen, Wasser oder Proteinen, Haematomen oder Thrombosen, die Verbesserung des venösen Umfeldes oder Ansprechverhaltens.
Wenn ein Schwellenwert für einen Risikofaktor durchbrochen wird: Thrombose oder Oedem, macht das Instrument sofort die die Behandlung durchführende Person oder den Patienten durch sichtbare und hörbare Mittel aufmerksam, so dass eine geeignete Aktion ohne Verzögerung durchgeführt werden kann.
Die intelligente Karte wird von dem Instrument beschrieben das erste Mal, wenn sie bei dem Patienten verwendet wird, und sie speichert danach alle Ereignisse und Messungen. Sie wird daher zu der idealen Kommunikationsschnittstelle für eine langzeitige Archivierungsspeicherung (10 Jahre) und eine kurzzeitige Speicherung (ABS) für die Maschine, die sie dann automatisch und zwar ohne Eingriff des die Behandlung durchführenden Personals für den PC des Arztes programmiert, den sie mit Daten als Basis für eine Diagnose versorgt, und sie ermöglicht, dass die Durchführung der Behandlung (Zeit und Datum) bestätigt und überwacht wird, um die epidemiologische Interpretation der erfassten Daten genau und ökonomisch durchzuführen und die Sicherheit der Daten zu gewährleisten, die sie entsprechend den anwendbaren Gesetzen schützt.
Dass die Vorrichtung leicht über den Verbinder 20 mit einem Drucker, einem Modem, einem Computer oder einem Minitel-Terminal verbunden werden kann, hat viele Anwendungsfälle, beispielsweise die Fernsteuerung der Anwendung oder die Speicherung und Archivierung von Daten.
Die Vorrichtung der Erfindung kann auch einen Bewegungssensor (nicht gezeigt) beispielsweise einen solchen, der unter INTERLINK vermarktet wird, umfassen. Der Sensor ist eine flache Scheibe, die einen Durchmesser von etwa 20 Millimeter hat. Er wird an der Wade des Patienten angesetzt.
Die elektrischen Impulse, die in dem Körper des Patienten fließen, verursachen eine physiologische Reaktion, ein Zittern der Oberfläche der Gliedmaßen auf die die Impulse einwirken. Dieses Zittern bewirkt eine geringfügige Kompression der Kohlenstoffschicht im Inneren des Sensors. Der Sensor hat zwei interne Elektroden, die mit der Maschine verbunden sind und einen Stromfluss ermöglichen. Die gerade erwähnte Kompression variiert den Widerstand der Kohlenstoffschicht, und dies wird gemessen und an den Mikroprozessor als Anzeige für die Größe der Zitterbewegung übertragen.
Damit die Behandlung weder zu stark noch zu schwach ist, muss das Zittern zwischen oberen und unteren Grenzwerten liegen, die in dem Mikroprozessor 10 bekannt sind, und die von dem individuellen Patienten abhängen. Wenn einer der Schwellenwerte überschritten wird, modifiziert der Mikroprozessor 10 das Rechtecksignal, das an den Umsetzer 11 angelegt wird, um die Spannung der Impulse zu modifizieren, um die Größe des Zitterns auf einen Punkt zwischen den oberen und unteren Grenzwerten zurückzuführen.
Die Verwendung des Bewegungssensors liefert einen weiteren Parameter, das heißt die Größe des Zitterns an der Oberfläche des stimulierten Bereiches, und dieser zusätzliche Parameter wird verwendet, um die Spannung der Impulse, die an den Patienten angelegt werden, zu regeln, so dass die Behandlung die am besten für ihre Bedürfnisse geeignete ist.
Die Vorrichtung kann viele physiologische Störungen lindern oder heilen.
Die Vorteile der elektrischen Stimulation des venösen Umfeldes ohne Verwendung von Medikamenten umfassen:
die Freisetzung von fibrinolytische Molekülen, insbesondere Plasminogen und ATP, die direkte Diffusion (ohne Durchtritt über die Synapse) zu den Fasern der gestreiften Muskulatur, das Feststellen durch das Wiederholen einzelner Impulse bei einer sehr geringen Frequenz der regulären Kompression der Venen gefolgt von einer ausreichenden Periode von Entspannung, in der Art einer peristaltischen Pumpe, welches durch das physiologische Zittern den Motorreflex der Taschen des Lymphsystems induziert;
ein progressives und dauerhaftes Training der Venen und der angrenzenden Muskeln und die Wiederherstellung eines optimalen Tonus, wobei der Durchmesser der Venen reduziert und ihr Ansprechverhalten verbessert wird;
eine Beschleunigung des Durchflusses durch die Venen, um einen Faktor zwischen 4 und 14 bei der Person, die unter Verwendung dieser Vorrichtung behandelt wird;
eine vollständige Eliminierung der venösen Stagnation, die als hauptsächliche Ursache für eine Thrombose bekannt ist;
eine Resorption von Haemorrhoiden und regressiven Krampfadern bei Frauen nach der Geburt;
Behebung von Schmerzen, Krämpfen und Paresthesen aufgrund von venöslymphatischem Syndrom;
Beschleunigung des Oberflächen- und Tiefenbereichsrückflusses der Venen, Mikrozirkulation, Lymphfluss;
Repolarisation und Erholung der Form und der Plastizität der Erythrozyten und eine reduzierte Viskosität des Blutes;
eine Verbesserung der Herzbeschickung, eine Wiederherstellung der motorischen Aktivität, die durch die hormonelle, metabolische und vitale Aktivität getriggert wird;
eine Wiederherstellung der Nahrungsversorgung der Zellen und Eliminierung von zellularen Katabolismus bei bettlägerigen Patienten;
Eliminierung von wässrigen Oedemen banalen Ursprungs oder aufgrund von Schwangerschaft, Proteinoedemen oder Haematomen, die Auflösung und Verteilung von angesammelten Leukozyten, Erythrozyten, Thromben, Milchsäure- und Harnsäurekristallen; beschleunigte Verteilung von Sauerstoff und Glykose.
Die Vorrichtung unterscheidet sich von neuromuskularen und neurophysiologischen Stimulatoren, die auf die gestreifte Muskulatur des Skelettes durch Vermittlung der Synapse oder der freibeweglichen Plättchen einwirken. Weitere Vorteile der Vorrichtung, die sich aus diesem Unterschied ergeben, bestehen darin, dass sie keinen Autheizungs-, Polarisierungs- oder Tetanisierungseffekt hat, was bedeutet, dass sie bei allen Kategorien von Patienten ohne Gegenindikation beispielsweise aufgrund der Anwesenheit von Metallprothesen, im Uterus angeordneten Einrichtungen, Verhütungsmitteln auf Kupferbasis und Herzschrittmachern verwendet werden kann.
Ein Vorteil der Erfindung ist die Fähigkeit, die Veränderungen zwischen Körperbereichen zu messen, die durch die angelegte Anregung verursacht werden, um eine genaue Darstellung des Zustandes des Patienten zu geben und einen Risikofaktor zu detektieren, beispielsweise die Anwesenheit eines Hindernisses für die Zirkulation, wie beispielsweise ein Haemotom, ein Oedem oder ein Thrombus, indem eine vergleichende oder differentielle Messung der Masse der beiden unteren Gliedmaßen durchgeführt wird. Auf ähnliche Weise ergibt eine Messung an vorgegebenen Intervallen während der Behandlung eine Anzeige und eine qualitative Messung der Behandlung und ihres Wirkungsgrades.
Der Zeitablauf und die Dauer der Behandlungssitzung hängen von den therapeutischen und physiologischen Bedürfnissen des Patienten ab. Für einen Athleten auf hohem Niveau führen drei Sitzungen von jeweils 12 bis 15 Minuten während einer Zeitdauer von einem Tag die Impedanz der Gliedmaßen des Athleten auf ihren ursprünglichen Wert zurück, was die vollständige Erholung des Patienten darstellt.
Die Sicherheit des Patienten wird durch Verwendung einer sicheren Niederspannungs- Energiequelle garantiert, die auf weniger als 3 mA eingestellt ist, um die hohe Spannung zu erzeugen.
Die Vorrichtung ist für verschiedene Modifikationen und Verbesserungen offen ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen, insbesondere in Bezug auf die Wahl und die Organisation der elektronischen Komponenten der Maschine 1 und die Charakteristiken der Impulse, die an den Körper des Patienten angewendet werden.

Claims

1. Elektronische Vorrichtung zur adrenergischen Reizung des sympathischen Nervensystems im venösen Umfeld umfassend eine Einrichtung (10) zum Erzeugen elektrischer Impulse zwischen mindestens zwei Elektroden (2, 3, 4), die zweckmäßig am Körper eines Patienten anbringbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass diese Vorrichtung eine Einrichtung (2, 3, 4, 29) zum Messen der Impedanz zwischen den Elektroden (2, 3, 4) umfasst und dass die Stärke der Spannung, die Form und die Frequenz der elektrischen Impulse (35) regelbar sind, wobei die Vorrichtung eine Einrichtung (10) zum Regeln der Spannung der Impulse (35) umfasst, die zwischen den Elektroden (2, 3, 4) derart angelegt sind, dass die Stärke der Impulse auf einem konstanten Niveau während der Sitzung einer adrenergischen Reizung aufrecht gehalten wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einrichtung zum Regeln der Spannung der Impulse (35) in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Impedanzmessung umfasst.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Anzeigeeinriechtung (7, 19) für das Ergebnis der Impedanzmessung umfasst.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Regelungseinrichtung (10, 36; 37) der Spannung der Impulse (35) in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Momentanmessung der Impedanz umfasst.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Lesegerät (21, 30) umfasst, das es der Vorrichtung ermöglicht, Daten mit einem mobilen Datenträger (5), insbesondere einer Speicherkarte, auszutauschen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungseinrichtung (10, 36; 37) der Spannung der elektrischen Impulse (35) die auf dem mobilen Träger (5) gespeicherten Daten verwendet.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Bewegungssensor aufweist, der die Hin- und Herbewegung eines mit Impulsen behandelten Oberflächenbereichs des Patienten analysiert.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungseinrichtung der Spannung der elektrischen Impulse die Messungen verwendet, die von einem die Hin- und Herbewegung des mit Impulsen behandelten Oberflächenbereichs des Patienten analysierenden Bewegungssensors erbracht sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine erste Filtereinrichtung (28) umfasst, mit der die Elektroden (2, 3, 4) verbunden sind, um den Zugang von jedem äußeren elektrischen Strom, der zur Störung der Funktionsfähigkeit der Vorrichtung oder der Behandlung des Patienten fähig ist, über die Elektroden (2, 3, 4) zu verhindern.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine zweite Filtereinrichtung (27) umfasst, die mit der Energieversorgungseinrichtung (25, 26) der Vorrichtung verbunden ist und die Zirkulation eines elektrischen Stromes, der sich gegenüber dem gewünschten Strom unterscheidet, zwischen den Elektroden (2, 3, 4) verhindert.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen den Elektroden (2, 3, 4) erzeugten elektrischen Impulse (35) eine Wirkstärke von weniger als 350 Mikroampere aufweisen.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der zwischen den Elektroden (2, 3, 4) erzeugten elektrischen Impulse (35) kleiner als 2 Hz ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung drei Elekroden (2, 3, 4) umfasst, wobei eine (3) der drei Elektroden eine Referenzelektrode bildet, die eine Vergleichsmessung der jeweiligen Impedanzen zwischen dieser und jeder der beiden anderen Elektroden (2, 4) ermöglicht.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (2, 3, 4) durch Folien aus Silikonharz gebildet sind, die mit Kohlenstoff imprägniert sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgungseinrichtung (25, 26) der Vorrichtung unabhängig ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Schnittstelleneinrichtung (20) umfasst, die eine Verbindung der Vorrichtung mit einer Datenverarbeitungseinrichtung, insbesondere einem Rechner oder einem Drucker, ermöglicht.