DE3008351A1 - Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines niederfrequenten reizstromes fuer eine kombinierte reizstrom-ultraschalltherapie - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines nieder-
• frequenten Reizstromes für eine kombinierte Reizstrom-Ultraschal ltherapie Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung eines niederfrequenten Reizstromes für eine kombinierte Reizstrom-Ultraschalltherapie, wobei der Reizstrom einem elektrisch leitenden Ultraschallabstrahler als Reizelektrode zugeleitet wird, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
• Zur gleichzeitigen Nutzbarmachung der therapeutischen Wirkungen des Ultraschalles und Reizstromes ist es bekannt, den von einem Ultraschallerzeuger gespeisten Ultraschallabstrahler elektrisch leitend auszubilden und ihm den Reizstrom zuzuführen. Der IJltraschallabstrahler ist somit gleichzeitig als Reizelektrode gegenüber einer herkömmlich ausgebildeten Gegenelektrode wirksam. Als Reizströme werden dabei stets polare Ströme, also gleicllgerichtete Ströme, verwendet, in deren Bereich auch die sogenannten Bernardschen Stromformen, das sind in verschiedener Weise niederfrequent pulsierende gleichgerichtete Ströme, liegen. Dieser polare Reizstrom weist jedoch den Nachteil auf, daß unangenehme Empfindungen wie Schmerz oder gar Verätzungen der Haut an den Stellen der Elektroden nicht ausgeschlossen werden können und daher seine Anwendung stets mehr oder weniger nur unterschwellig erfolgen kann. Außerdem ist es bei polaren Strömen schwierig, eine galvanische Trennung von den Stromkreisen der beteiligten Geräte herbeizuführen, so daß aus Sicherheitsgründen die oftmals, vor allem bei schwer zugänglichen Stellen, erwünschte Unterwasserbehandlung nicht vertretbar ist.
• Es ist daher Aufgabe der Erfindung, unter Vermeidung der vorerwähnten Schwierigkeiten ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei denen durch die Anwendung eines apolaren Reizstromes die therapeutischen Möglichkeiten erheblich verbessert und erweitert sowie eine unter allen Anwendungsgegebenheiten risikofreie Verwendung sichergestellt ist.
• Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß man als Reizstrom einen mittelfrequenten Wechselstrom niederfrequent moduliert. Dadurch ist es einerseits möglich, unangenehme Hautempfindungen oder sogar Schädigungen zu vermeiden, weil der apolare Wechselstrom sich einerseits durch eine erheblich bessere Verträglichkeit auszeichnet, andererseits durch seine Frequenzwerte im mittelfrequenten Bereich, die typisch im Bereich von einigen kHz bis zu einigen 10 kHz liegen, bekanntlich sehr leicht tief in den menschlichen Körper eindringt Zwar liegt dieser mittelfrequente Bereich jenseits der therapeutisch reizwirksamen Frequenzen, deren obere Grenze bei einigen 100 Hz liegt, doch wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gerade durch die niederfrequente Modulation des mittelfrequenten Wechselstroms eine apolare, reizwirksame Komponente hervorgerufen. Darüber hinaus ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der weitere Vorteil, daß der modulierte littelirequante Wechselstrom in einfacher Weise eine galvanische Trennung von den Stromkreisen der erzeugenden Geräte gestattet.
• JiAa bvorsutt Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, daß man die Amplitude des Wechselstromes moduliert. Die Aplitudenmodulation ist nämlich einfach ausftlhrbar und liefert andererseits einen für die therapeutische Anwendung günstigen Reiz strom.
• ziele fUr die Sicherheit der Anwendung besonders wichtige Ausfthtungsform des Verfahrens besteht darin, daß man den modulierten Wechselstrom unter galvanischer Trennung induktiv an den Ultraschallabstrahler ankoppelt. Hierdurch wird eine absolut zuverlässige Trennung zwischen der Reizelektrode und allen anderen Geräten erreicht, so daß auch die oft wünschenswerte behandlung im Wasserbad unbedenklich durchgeführt werden kann.
• Hierdurch wird die Therapiemöglichkeit ganz erheblich erweitert, da bisher die Therapeuten wegen des bei der Anwendung polarer Reiz Ströme auftretenden diesbezüglichen Risikos zumeist auf eine Behandlung im Wasserbad verzichtet haben.
• Für die Modulation des mittelfrequenten Wechselstromes kommen alle in der Reizstromtherapie bekannten Wellenformen infrage, wobei man in bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens die Modulation mittels einer niederfrequenten Dreieckwelle oder Rechteckwelle ausführt.
• Amine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist erfindungsgemäß eine Modulationsstufe auf, an die eingangsseitig ein Wechselstromgenerator fUr mittelfrequenten Wechselstrom, steuerseitig ein Signalformengenerator für niederfrequente Signalformen und ausgangaseitig ein VerstMr#er fiir den modulierten Wechselstrom angeschlossen ist, wolDcci drr eine Ausgangspol des Verstärkers an den an einen Ultraschallerzeuger angeschlossenen, die Reizelektrode bildenden Ultraschallabstrahler und der andere Ausgangspol an eine Gegenelektrode-angeschlossen ist, Dabei kann je nach Wahl des Stromformengenerators jede gewünschte Wellenform zur Modulation der mitteifrequenten Wechselspannung herangezogen werden, um in der Modulationsstufe dem ihrer Eingangsseite zugeführten mittelfrequenten Wechselstrom die gewünschte Modulationsform zur Bildung des niederfrequenten Reizstromes aufzumodulieren.
• Für einen einwandfreien elektrischen Schutz erweist es sich in einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung als besonders wichtig, einen den Ausgangspolen des Verstärkers vorgeschalteten Trenntransformator vorzusehen. Durch die mittels des Trenntransformators erfolgende induktive Kopplung wird somit auf einfache Weise der durch die Sekundärwicklung des Trenntransformators und die daran angeschlossene Reizelektrode bzw. Gegenelektrode gebildete Therapiestromkreis von dem die Primärwicklung des Trenntransformators einschließenden Gerätestromkreis galvanisch getrennt.
• In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Modulationsstufe eine Amplitudenmodulationsstufe. Hierdurch wird ein amplitudenmodulierter Reizstrom erzeugt, dessen Schwingungsamplitude im Rhythmus der steuerseitig anliegenden Wellenform moduliert ist, was beispielsweise im Fall einer Dreieckwelle periodisch einen linearen Anstieg der Schwingungsamplitude während einer halben Schwingungsdauer der Dreieckswelle sowie einen linearen Abfall der Schwingungsamplitude während der jeweils folgenden halben Schwingungsdauer der Dreiecksweile zur Folge hat.
• Zur Erhöhung der Variationsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist bei einer weiteren Ausführungsform der Signalformengenerator zur Erzeugung verschiedener Signaiformen, wie Dreieckwellen, Rechteckwellen, Schwellformen u.dgl. umschaltbar.
• Hierdurch ist es möglich, mit einem einzigen Gerät alle möglichen für das jeweilige Anwendungsgebiet therapeutisch erwünschten Formen des Reizstroms hervorzurufen. Dabei werden aus therapeutischer Sicht bei der Verwendung von Rechteckwellen als Signalformen zur Modulation des niederfrequenten Wechselstroms häufig solche verwendet, bei denen der Rechteckimpuls im Vergleich zur gesamten Periodendauer kurz ist, d.h. bei denen das Tastverhältnis zwischen hohem und niedrigem Pegel beispielsweise das Verhältnis 2 : 7 beträgt. Schwellformen werden insbesondele aus den Rechteckwellen abgeleitet, indem die Amplitude einer Rechtheckwelle während der Dauer einiger Perioden stetig anwicllsi und wieder abnimmt.
• Schließlich ist es noch zw<#ckmäßig, einen Intensitätsregler zur wahlweisen Einstellung der Ausgangsleistung des Verstärkers vorzusehen, um hierdurch die von dem Schallabstrahler als Reizelek trode auf den Patienten einwirkende Stromintensität individuell einstellen zu können.
• Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vortei]e der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnung, in der ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt ist.
• Ein Signalformengenerator 1, durch den eine Anzahl verschiedener Signalformen wahlweise erzeugbar ist, ist durch einen Wählschalter 2 zwischen diesen Signalformen umschaltbar, so daß auf seiner Ausgangsleitung 3 die jeweils gewünschte Signalform erscheint.
• Als Beispiel für die möglichen Signalformen ist in der Zeichnung über der Ausgangsleitung 3 eine Dreieckwelle 4 und eine Rechteckwelle 4' dargestellt, wobei im Falle der Rechteckwelle 4' das Tastverhältnis zwischen hohem und niedrigem Pegel etwa den Wert 2 : 7 besitzt.
• Die erzeugten Signalformen gehen über die Ausgangsleitung 3 dem steuerseitigen Eingangsanschluß 5 einer Modulationsstufe 6 zu, an deren anderem Eingangsanschluß 7 die Ausgangsleitung 8 eines Wechselstromgenerators 9 angeschlossen ist. Dieser Wechselstromgenerator 9 dient der Erzeugung eines in elektrotherapeutischer Hinsicht mittelfrequenten Wechselstromes, der in der Zeichnung beispielhaft durch die Wellenform 10 über der Ausgangsleitung 8 dargestellt ist.
• Die Modulationsstufe 6 arbeitet als eine Amplitudenmodulationsdie stufe, durch die'Wellenform 10 des Wechselstromgenerators 9 einer Amplitudenmodulation durch die entsprechende Signalform, beispielsweise die Dreieckwelle 4 oder die Rechteckwelle 4', unterzogen wird. Im Unterschied zu der im Mittelfrequenzbereich liegenden Wellenform 10 liegen dabei die vom Signalformengenerator 1 e ugten Signalformen im therapeutisch gesehen niederfequenten Bereich, der sich als therapeutisch reizwirksam erweist, so daß in der Modulationsstufe 6 der Wellenform 10 eine reizwirksame Xatponente aufmoduliert wird, Der Modulationsstufe 6 ist ein Verstärker 11 nachgeschaltet, durch den die aus der Wellenform 10 durch die Modulation gewonnene modulierte Wellenform 12, die in der Zeichnung für den Fall einer Modulation mit der Dreieckwelle 4 beispielhaft zwischen den Ausgangspolen 13,13' des Verstärkers 11 symbolisch dargestellt ist, auf die für Therapie zwecke erforderliche Intensität verstärkt wird. Der Verstärker 11 ist mit einem Intensitätsregler 14 versehen, durch den die Intensität der modulierten Wellenform 12 individuell einstellbar ist.
• Aus der Zeichnung wird deutlich, daß die Ausgangspole 13,13' des Verstärkers 11 durch einen symbolisch dargestellten Trenntransformator 15 in galvanischer Hinsicht vollständig von den übrigen Stromkreisen des Verstärkers 11 und der mit ihm verbundenen Einheiten getrennt sind. An die solchermaßen durch die galvanische Trennung abgesicherten Ausgangspole 13,13' schließt sich ein Therapiestromkreis an, wobei der Reizstrom in Form der modulierten Wellenform 12 einem Patienten mittels einer Reizelektrode 16 und einer Gegenelektrode 17 zuführbar ist.
• Während die Gegenelektrode 17 beispielsweise herkömmlich als Plattenelektrode in einer nassen Viskose-Schwammtasche oder als Vakuum-Elektrode ausgebildet ist, ist die Reizelektrode 16 durch einen elektrisch leitenden Ultraschallabstrahler in Form eines metallischen Scha#1.kopfes ausgebildet. Dieser Ultraschallabstrahler 16 wird von einem Ultraschallerzeuger 18 versorgt, der sowohl als getrennte Einheit als auch in ein gemeinsames Gehäuse mit dem Signalformengenerator 1, dem Wechselstromgenerator 9, der Modulationsstufe 6 und dem Verstärker 11 zusammengebaut sein kann.
• Für den Fall, daß der Ultraschallerzeuger 18 als getrennte Einheit ausgeführt ist, ist dieser zweckmäßig mit einer Durchgangsleitung für den modulierten Wechselstrom ausgestattet, über die der Stromkreis von den Ausgangspolen 13,13' des Verstärkers 11 mittels einer Steckverbindung direkt auf die Reizelektrode 16 und die Gegenelektrode 17 durchgestöpselt werden kann.
• L e e r s e i t e

Claims (9)

1. Patentansprüche (fi) Verfahren zur Erzeugung eines niederfrequenten Reizstromes für eine kombinierte Reizstrom-Ultraschalltherapie, wobei der Reizstrom einem elektrisch leitenden Ultraschallabstrahler als Reizelektrode zugeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß man als Reizstrom einen mittelfrequenten Wechselstrom niederfrequent moduliert.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Amplitude des Wechselstromes moduliert.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den modulierten Wechselstrom unter galvanischer Trennung induktiv an den Ultraschallabstrahler ankoppelt.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Modulation mittels einer niederfrequenten Dreieckwelle oder Rechteckwelle ausführt.
5. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Modulationsstufe (6), an die eingangsseitig ein Wechselstromgenerator (9) für mittelfrequenten Wechselstrom, steuerseitig ein Signalformengenerator (1) für niederfrequente Signalformen und ausgangsseitig ein Verstärker (11) für den modulierten Wechselstrom angeschlossen ist, wobei der eine Ausgangspol (13)des Verstärkers (11) an den an einen Ultraschallerzeuger (18) angeschlossenen, die Reizelektrode bildenden Ultraschallabstrahler (16) und der andere Ausgangspol (13') an eine Gegenelektrode (17) angeschlossen ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen den Ausgangspolen (13,13') des Verstärkers (11) vorgeschalteten Trenntransformator (15).
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationsstufe (6) eine Amplitudenmodulationsstufe ist.
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalformengenerator (1) zur Erzeugung verschiedener Signalformen, wie Dreieckwellen (4), Rechteckwellen (4'), Schwellformen u. dgl. umschaltbar ist.
9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, gekennzeichnet durch einen Intensitätsregler (14) zur wahlweisen Einstellung der Ausgangsleistung des Verstärkers (11).