AT503075B1 - Vorrichtung zur fussreflexzonenstimulation - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Elektrofußreflexzonenstimulation bestehend aus Energieversorgung, Ansteuerelektronik und n Elektroden, die auf einem dem Fuß angepassten Elektrodenträger befestigt und entsprechend den Fußreflexzonen angeordnet sind und einer weiteren (n+1.) Elektrode (Bezugselektrode), die im Bereich der Anordnung der n Elektroden oder im Nahbereich des Fußes oder sonst irgendwo am Körper angebracht ist, wobei die Elektroden beliebig geformte Metallstücke, die an einer Seite mit der Elektronik verbunden sind und auf der anderen Seite auf die Haut drücken, sind, wobei die Metallstücke rund oder rechteckförmig und an der Berührstelle in Kegel- oder Kegelstumpfform, bzw. in Pyramiden- oder Pyramidenstumpfform ausgeführt sein können und die Elektroden mit beliebigen elektrischen Signalen angesteuert werden und die Elektroden mittels gemultiplexter Stromquellen versorgt oder Stromquellen mittels Analogschalter an die Elektroden angeschlossen werden. Die Anregung von Fußreflexzonen durch Druck (Akupressur) und durch Massage ist seit Tausenden von Jahren bekannt.

Im Rahmen der gegenständlichen Erfindung wird nun ein Gerät bzw. eine Gerätefamilie zur Elektrofußreflexzonenstimulation vorgeschlagen. Dabei handelt es sich um Geräte zur Applizie-rung eines sich in Raum und Zeit ändernden Stromflusses, im Besonderen im Bereich der Fußreflexzonen, einfache, leicht mitzuführende Geräte bis zu komplexen Systemen mit überlagertem Rechner zur Datenverarbeitung für die medizinisch-biologische Forschung. Der Stand der Technik ist im folgenden beschrieben. In EP 717 974 A2 (BUMBA) wird ein Gerät zur mechanischen Stimulierung der Fußsohlen beschrieben. Die dabei verwendeten Stößel werden pneumatisch oder hydraulisch bewegt. Zusätzlich können die Stößel durch je eine eingebaute Schwingspule in oszillierende Bewegung (Vibration) versetzt werden. Das Gerät führt keine elektrische Stimulierung durch. DE 203 03 923 U1 (PETRIKOVI) beschreibt medizinische Sportgeräte, bei denen die Tritt- bzw. Standfläche zur Stimulierung der Fußreflexzonen mechanisch und elektrisch angeregt werden. DE 31 03 502 A1 (MATONIA) stellt eine Vorrichtung zur Organreflexbehandlung durch Reizung entsprechender Zonen am Fuß eines Menschen dar. Gegenüber der Hauptanmeldung DE-P 30 37 435.7 werden anstelle der Düsen Schwachstromelektroden verwendet. WO 1998/32 487 A1 (PASKAR) beschreibt ein Gerät zur elektrischen Anregung der Reflexzonen. Um Störungen und Gefährdung durch das umgebende elektromagnetische Feld, verursacht durch das Versorgungsnetz, zu vermeiden, werden die Elektroden geerdet. WO 2004/080528 A2 (AFFERENT CORPORATION) zeigt Vorrichtungen zur Neurostimulierung besonders des Fußes und der Ferse. Dies erfolgt sowohl mechanisch als auch elektrisch in Form eines Schuhs, eines Sockens bzw. einer Einlegesohle. FR 2 612 712 A1 (SFILIO) zeigt ein Gerät zur Elektrotherapie für Anwendung in der Human-und Veterinärmedizin. Spezielle Signalformen werden dabei verwendet, insbesondere. Rechteckpulse, Sinuspulse, Dreieckpulse, Rechteckbursts und auch amplitudenmodulierte Träger. US 5 766 236 A (DETTY) zeigt eine manschettenartigen Vorrichtung zur Anbringung an den menschlichen Fuß (bzw. anderen Körperteilen) in dem Elektroden eingearbeitet sind. Die Stimulierung erfolgt durch kurze Spannungspulse relativ großer Spannung. US 4 390 023 A (RISE) beschreibt ein Gerät zur Stimulation von Gewebe, wobei die Ansteuerung durch nur eine gemultiplexte Stromquelle erfolgt. Bei der gegenständlichen Realisierung werden jedoch mehrere Stromquellen (DC1 bis DCn in Fig. 1) die mittels Analogschalter an die Elektroden angeschlossen werden.

Die Vorrichtung wird erfindungsgemäß dadurch realisiert, dass zur Ansteuerung der Elektroden winkelmodulierte (FM, PM) Signale verwendet werden. 3 AT 503 075 B1

Die Vorrichtung zur Elektrofußreflexzonenstimulation besteht in ihrer Kernstruktur aus n Elektroden, die auf einem dem Fuß angepassten (ergonomisch) Träger befestigt und entsprechend den Fußreflexzonen angeordnet sind und mit Hilfe einer elektronischen Schaltung angesteuert werden. Eine weitere (n+1.) Elektrode (Bezugselektrode) kann sich im Bereich der Anordnung der n Elektroden oder im Nahbereich des Fußes oder irgendwo am Körper befinden. Die Bezugselektrode kann auch vom Probanden in einer Hand gehalten werden oder ist als Klebe-, Klemm- oder Saugelektrode am Körper des Probanden angebracht. Diese Elektroden werden auf die Haut gedrückt. Die Steuerung und die Energieversorgung kann nun entweder ganz oder teilweise in diesem Fußteil oder in einem externen Geräteteil, der dann durch ein Kabel mit dem Fußteil verbunden ist, untergebracht werden.

Die Energieversorgung wird man, um Probleme mit Sicherheitsbestimmungen für medizinische und therapeutische Geräte zu umgehen, mit Batterien oder Akkumulatoren realisieren.

Als einfachste Vorrichtung wird man ein Fußgerät mit eingebauter Stromversorgung, Steuerelektronik und einfachen Bedienelementen realisieren.

Die Elektroden der aus n Elektroden bestehenden Anordnung sind beliebig geformte Metallstücke (z.B. nadelförmige Stifte mit unterschiedlicher Länge, unterschiedlichem Durchmesser und Kopf), die an einer Seite mit der Elektronik verbunden sind, auf der anderen Seite auf die Haut drücken. Die Stifte können rund oder rechteckförmig sein und an der Berührstelle in Kegel- oder Kegelstumpfform, bzw. in Pyramiden- oder Pyramidenstumpfform ausgeführt sein. Die Auflagefläche kann zum Schutz vor Verletzungen eine Bombierung aufweisen. Es kann auch sinnvoll sein, den an der Haut aufliegenden Teil leicht austauschbar zu gestalten, um den Übergang zur Haut der Anwendung entsprechend zu gestalten. Aus Gründen der Hautverträglichkeit sollte die Seite, die mit der Haut in Berührung kommt, vergoldet oder aus einem anderen, nicht oxidierenden, gut leitfähigen und hautverträglichen Material sein. Da die Elektroden mit der Elektronik verbunden werden müssen, ist eine Steckverbindung sinnvoll, da dies die Austauschbarkeit des auf der Haut aufliegenden Teils erleichtert.

Die Elektrodenposition wird entsprechend der aus der medizinischen Fachliteratur bekannten Anordnung der Fußreflexzonen gewählt. Die Einstellung eines komplexen Elektrodenstrom-(Elektrodenspannung-) Zeit Profils kann in Form einer Programmsteuerung erfolgen. Es ist dazu eine Schnittstelle zu einem PC sinnvoll, wo über eine Bedienoberfläche das Anregungsprofil vorgegeben wird. Dabei kann gleichzeitig eine Protokollierung der Behandlung erfolgen. Für einfache Vorrichtungen kann die Ansteuerung der Elektroden mit Hilfe eines einfachen Mikrocontrollers, durch Oszillatoren, Zählerschaltungen, astabile Multivibratoren, spannungsgesteuerte Oszillatoren und ähnliches erfolgen.

Der Elektrodenträger kann in Form einer Schuheinlage, in Form eines Schuhs oder einer anderen Auftrittsfläche gestaltet sein. So kann z.B. durch einen orthopädischen Abguss ein genaues Abbild der Fußfläche angefertigt werden, auf dem ein Flexiprint, auf dem sich die Elektroden und deren Verschaltung befinden, aufgebracht werden kann. Eine weitere Möglichkeit der Realisierung der Elektroden sind Stifte mit Federeinsätzen, die am Elektrodenträger befestigt sind.

Zur Ansteuerung können kontinuierliche Signale, Wechselsignale und Burstsignale verwendet werden. Aus der Literatur ist bekannt, dass die einzelnen Organe durch bestimmte Frequenzen besonders angeregt werden (F.-J. Begher: Einführung in die Elektroakupunktur nach Voll, Uelzen M L Verlag, 1994). Dazu eignet sich besonders die Amplituden- (AM) und Winkelmodulation (FM, PM). Höhere Frequenzen erzeugen Verschiebungsströme und ermöglichen so einen Stromfluss durch galvanisch schlecht leitende Zonen. Verwendet man Einzelpulsansteuerung, so kann man im Prinzip natürlich jede Signalform erzeugen, naheliegend sind aber Trapez-, Dreieck-, Glocken- oder Parabelform. Auch hier ist die Erzeugung der Signale durch einen Mikrorechner das Einfachste. 4 AT 503 075 B1

Je nach Anwendung sind verschiedene Elektroden zu stimulieren. So muss z.B. für die Stimulierung des Knies nur ein kleiner Bereich unter Strom gesetzt werden und bei Stimulierung der Lunge und Bronchien ein anderer Bereich. Die Auswahl kann über einen Programmspeicher im Mikroprozessor erfolgen. Die Auswahl des Programms kann z.B. über Tasten erfolgen. Auf einem kleinen Display (z.B. Siebensegmentanzeige) wird das gewählte Programm angezeigt. Eine Überstimulierung ist zu vermeiden. Dies kann durch einen Timer, der entsprechend eingestellt wird, erzielt werden. Zur allgemeinen Stimulierung wird die Zone die stimuliert wird laufend geändert. Die Stromdichte soll den Empfehlungen der Elektrotherapie genügen. Es wird auch empfohlen, die Zeitdauer, während der ein unipolarer Strom fließt, zu begrenzen, da es sonst zu galvanischen Effekten kommt.

Figur 1 zeigt das Grundprinzip, Fig. 2 zeigt Elektrodenformen und Fig. 3 die Befestigung.

Figur 1 zeigt das Grundprinzip einer Realisierung der Vorrichtung zur Elektrofußreflexzonensti-mulation. Von einer Batterie oder einem Akkumulator (5) wird über einen Hauptschalter (8) und eventuell einem Spannungsstabilisator (16) die gesamte Schaltung versorgt. Ein Mikrocontroller pC (1) steuert den kompletten Ablauf. Über Tasten (2, 3) kann das Programm gewählt werden (Auswahl der Punkte, Intensität, Zeit). Durch ein Display (4, 5) kann das eingestellte Programm abgelesen werden. Die Stromquellen (13), die den Strom durch den Fuß einprägen, werden über Multiplexer (7, 8, 9) bzw. Analogschalter (12), die über einen Adressbus (6) adressiert werden, angesteuert. Eine Stromquelle (13) kann z.B. mit einem selbstleitenden JFET und einem Widerstand gebildet werden. Auf dem Elektrodenträger (10) sind die Elektroden (11) befestigt. Der Bezugspunkt (14) ist mit den Stromquellenschaltern (12) verbunden. Es sei angemerkt, dass der Bezugspunkt (14) nicht auf dem Elektrodenträger (10) befestigt sein muss. Ein Spannungsbegrenzungselement (15) schützt das System vor z.B. elektrostatischen Entladungen. Das System kann durch eine Schnittstelle (17) zur Kommunikation mit einem überlagerten System erweitert werden.

Figur 2 zeigt Elektrodenformen. Von oben nach unten sieht man einen Kegel-, einen schmalen und einen breiten Zylinder-, einen Zylinder- mit kegelförmiger Vertiefung, einen Kronen-, einen Kugel- (ein Zylinder der auch beliebig bombiert sein kann) und einen mit mehreren Kegeln oder Pyramiden versehenen Kopf.

Figur 3 zeigt eine Skizze für die Befestigung der Elektrode. Die Feder dient zur Definition des Anpressdrucks.

Bezugszeichenaufstellung (1) Mikrocontroller (2) Wahl Taster (3) Eingabe Taster (4) Anzeigeelement (5) Batterie, Akkumulator (6) Adressbus (7) Multiplexer (8) Hauptschalter (9) Bezugspotential, Masse (10) Elektrodenträger (11) Elektroden (12) Stromquellenumschalter, Analogschalter (13) Stromquelle (14) Bezugselektrode (15) Überspannungsbegrenzung, Schutzbeschaltung (16) Spannungsregler (17) Schnittstelle

Claims (8)

1. 5 AT 503 075 B1 Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur Elektrofußreflexzonenstimulation bestehend aus Energieversorgung, Ansteuerelektronik und n Elektroden (11), die auf einem dem Fuß angepassten Elektrodenträger (10) befestigt und entsprechend den Fußreflexzonen angeordnet sind und einer weiteren (n+1). Elektrode (Bezugselektrode) (14), die im Bereich der Anordnung der n Elektroden oder im Nahbereich des Fußes oder sonst irgendwo am Körper angebracht ist, wobei die Elektroden (11) beliebig geformte Metallstücke, die an einer Seite mit der Elektronik verbunden sind und auf der anderen Seite auf die Haut drücken, sind, wobei die Metallstücke insbesonders rund oder rechteckförmig und an der Berührstelle in Kegel- oder Kegelstumpfform bzw. in Pyramiden- oder Pyramidenstumpfform (Fig. 2) ausgeführt sein können und die Elektroden mit beliebigen elektrischen Signalen angesteuert werden und die Elektroden mittels gemultiplexter Stromquellen (7) versorgt oder Stromquellen mittels Analogschalter (12) an die Elektroden (11) angeschlossen werden dadurch gekennzeichnet, dass zur Ansteuerung der Elektroden winkelmodulierte (FM, PM) Signale verwendet werden.
2. 2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (11) in Form einer flexiblen Leiterplatte ausgeführt und galvanisch vergoldet sind.
3. 3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrodenträger (10) in Form eines genauen orthopädischen Abgusses gestaltet ist.
4. 4. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass zur Ansteuerung der Elektroden trapez-, glocken- oder parabelförmige Signale verwendet werden.
5. 5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Signale für die Elektroden entweder durch analoge, gemischt analog-digitale oder digitale Schaltungen realisiert werden.
6. 6. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgung und die erforderliche Steuerelektronik zusammen mit den restlichen Teilen der Vorrichtung in einem Gehäuse untergebracht sind.
7. 7. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgung und die erforderliche Steuerelektronik in einem getrennten Gehäuse untergebracht sind.
8. 8. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass eine Schnittstelle, insbesondere drahtlos wie Funk- oder Infrarotübertragung, mit der einerseits das System konfiguriert werden kann und anderseits Daten zur Auswertung entnommen werden können, vorgesehen ist. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen