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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abgabe von Gleichstrom. Die erfindungsgemäße Gleichstromabgabevorrichtung ist zur therapeutischen oder kosmetischen Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers einsetzbar. Die vorliegende Erfindung richtet sich außerdem auf die Gleichstromabgabevorrichtung zur spezifischen Anwendung in bestimmten Verfahren zur therapeutischen Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers. Die erfindungsgemäße Gleichstromabgabevorrichtung eignet sich insbesondere zur Behandlung von Schmerz oder einer Allergie. Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Herstellen der Gleichstromabgabevorrichtung.
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Viele medizinisch oder kosmetisch relevante Beeinträchtigungen des menschlichen oder tierischen Körpers sind lokal bedingt. Eine medizinisch relevante Beeinträchtigung liegt bei Krankheiten oder Störungen der Funktion des Körpers vor. In diesen Fällen ist grundsätzlich eine therapeutische Behandlung indiziert. Im Fall von Reizzuständen, worunter im Rahmen der vorliegenden Erfindung relativ geringfügige Beeinträchtigungen oder Beschwerden des menschlichen oder tierischen Körpers verstanden werden, die keine Krankheit oder Funktionsstörung darstellen und die nicht therapiewürdig sind, ist oftmals zumindest eine kosmetische, nicht-therapeutische Behandlung sinnvoll.
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Die vorliegende Erfindung betrifft sowohl die Schaffung von neuen Therapiemöglichkeiten für (vorwiegend lokale) medizinisch relevante Beeinträchtigungen des menschlichen oder tierischen Körpers als auch die nicht-therapeutische kosmetische Behandlung von durch (vorwiegend lokale) Reizzustände verursachten kosmetischen Beeinträchtigungen.
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Der Begriff der Therapie umfasst hierbei auch die Prophylaxe. „Lokal” bedeutet, dass am oder im Körper ein bestimmtes Areal der medizinisch relevanten Beeinträchtigung oder des Reizzustandes feststellbar ist. Dieses Areal ist vorzugsweise lokal umschrieben und bevorzugt exakt identifizierbar. Das Areal (z. B. Schmerzareal, Areal mit Allergiesymptomatik) geht mit bestimmten Symptomen einher und ist mit den Beschwerden bzw. der Beeinträchtigung assoziiert.
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Clusterkopfschmerz (Bing-Horton-Neuralgie) ist ein seltenes Krankheitsbild mit extremen und unerträglichen Kopfschmerzen. Diese treten in heftigen einseitigen Attacken lokalisiert im Bereich von Schläfe und Auge auf, bei den meisten Patienten immer auf der gleichen Seite und klingen typischerweise nach einer Viertelstunde bis mehreren Stunden spontan wieder ab. Die Attacken treten periodisch gehäuft mit unterschiedlich langen Remissionsphasen auf. Die Ursache des Clusterkopfschmerzes ist nicht geklärt. Es sind verschiedene Varianten der akuten Behandlung (z. B. Sauerstoffinhalation, Triptane, Lidocain) und der vorbeugenden Behandlung (z. B. Verapamil, Corticosteroide) bekannt. Bei manchen Patienten ist jedoch keine diese Behandlungsoptionen adäquat wirksam. Aufgrund des enormen Leidensdrucks der Betroffenen sind weitere Behandlungsoptionen dringend erforderlich.
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Allergische Rhinitis ist eine allergisch bedingte Entzündung der Nasenschleimhaut, die regelmäßig mit weiteren Atemwegserkrankungen einhergeht, etwa Bindehautentzündung, Nasennebenhöhlenentzündung oder Asthma. Allergische Rhinitis umfasst saisonale allergische Rhinitis (Heuschnupfen), ganzjährige allergische Rhinitis (Hausstauballergie, d. h. Hausstaubmilbenallergie) und berufsbedingte allergische Rhinitis. Eine allergische Rhinitis beeinträchtigt die Lebensqualität der betroffenen Patienten stark, z. B. durch Schlafstörungen und eine verminderte Konzentrations- und/oder Leistungsfähigkeit, oder auch durch die Notwendigkeit, das betreffende Allergen meiden zu müssen. Die Häufigkeit solcher Erkrankungen hat in den vergangenen Jahrzehnten in Industrieländern stark zugenommen, was gelegentlich durch Fehlreaktionen von Immunmechanismen erklärt wird, die ursprünglich zur Abwehr von Parasiten dienten und die durch eine verbesserte Hygiene zu wenig ausgelastet seien. Eine akut wirksame Therapie ist möglich, jedoch haben viele, auch moderne, Arzneimittel den Nachteil, dass sie ermüdend wirken oder sonstige erhebliche Nebenwirkungen haben. Eine Hyposensibilisierung ist langwierig und erfordert eine gute Compliance und ist dennoch nicht in allen Fällen wirksam.
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Endogene physiologische elektrische Felder sind in der Biologie bekannt. Solche Felder liegen im Bereich von 70 mV/mm (Nervenwachstum bei Hühnern), 140 mV/mm (Wundheilung bei Ratten), 600 mV/mm (Augenlinse von Wirbeltieren) bis 1500 mV/mm (Entwicklung des Neuronalrohrs beim Lurch Axolotl). Je nach Innenwiderstand des betreffenden biologischen Gewebes ergeben sich hierbei Ströme von 10–200 μA. Endogene elektrische Felder bauen sich für eine Zeit von Stunden bis Wochen beispielsweise im Wundbereich, im Bereich des aktiven Zellwachstums sowie bei der Zellmigration auf und scheinen für die Regulation des Zellverhaltens essenziell zu sein.
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Der Einsatz von exogenen elektrischen Feldern in der Medizin und Kosmetik ist dem Grunde nach bekannt. Eingesetzt werden hierbei regelmäßig starke und/oder zeitlich veränderliche Felder, wobei die zeitliche Veränderlichkeit etwa durch Wechselspannung oder kurze Gleichspannungsimpulse bewirkt wird. Diese bislang therapeutisch eingesetzten starken elektrischen Felder werden beispielsweise durch hohe Spannungen und regelmäßig durch starke Ströme erzeugt. In diesem Zusammenhang werden Wechselstrom- und Impulsstromgeräte verwendet, um elektrolytischen Effekten an den eingesetzten Elektroden und insbesondere am Körpergewebe entgegenzuwirken.
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Bekannt ist etwa die transkutane elektrische Nervenstimulation (TENS). Hierbei werden niederfrequente (1–100 Hz) biphasische Wechselstromimpulse zur Schmerzlinderung eingesetzt, primär zur kurzfristigen „Elektroanalgesie”. Die Spannung beträgt bis zu 70 V bei etwa 250 μs Impulsdauer, die Stromstärke bis zu etwa 90 mA. Die Wirkung beruht in erster Linie auf einer Steigerung der zentralen Ausschüttung von Endorphinen. Es ist unklar, ob darüber hinaus auch lokale und längerfristige Effekte im betroffenen Gewebe erzielt werden.
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Bekannt ist auch die Elektroakupunktur. Ihr Wirkmechanismus zielt auf die Ausschüttung zentraler schmerzlindernder Substanzen, insbesondere von Enkephalinen, Endorphinen und Dynorphinen.
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Wie im Dokument
US 2004/0111128 A1 beschrieben, verwendet auch die Elektroakupunktur Wechselströme. Bei der Elektroakupunktur wird ein niederfrequenter Reizstrom gesetzt (
Akupunktur – Lehrbuch und Atlas von Stux, Stiller & Pomeranz, dritte Auflage, Springer-Verlag, 1989, S. 3), hierbei ist die Frequenz des elektrischen Signals fest oder variabel (2–10.000 Hz). Eingesetzt werden hierbei wie bei TENS verhältnismäßig starke Ströme, die zwischen 2 und 15 mA liegen. Diese können in dieser Intensität nur gepulst appliziert werden mit einer Impulsdauer von ca. 0,3–0,6 ms. Um bei diesen hohen Strömen elektrolytische Effekte am Übergang zwischen Elektrode und biologischem Gewebe zu vermeiden, wird die Polung gewechselt (Wechselstrom). Dementsprechend umfassen die elektrischen Parameter bei der Elektroakupunktur in jedem Fall Frequenz und Intensität (siehe eine auf der Webseite
http://www.icmart.org/ abrufbare und von einem Kongress des International Council on Medical Acupuncture and Related Techniques von 1998 stammende Zusammenfassung über Parameter der Elektroakupunktur).
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Zusammenfassend sind die bekannten Geräte zur TENS oder Elektroakupunktur schaltungstechnisch aufwendig, sie arbeiten mit hohen Strömen, kurzen Impulsen und Wechselstrom bestimmter Frequenzen. Ungeachtet dessen ist die Stimulationsdosis ist oft nicht kontrollierbar.
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In der Tumortherapie ist eine Gleichstrom-Galvanotherapie mit hohen Stromstärken von 60–80 mA bei einer Spannung von 6–35 V bekannt. Bei dieser Therapie soll es zu einer Zerstörung des Tumorgewebes kommen, beispielsweise durch Nekrotisierung. Eine Zerstörung von Gewebe ist hier also kein zu vermeidender unerwünschter Effekt, sondern im Gegenteil ausdrücklich erwünscht. Das Verfahren macht sich die erhöhte Leitfähigkeit von Tumorgewebe im Vergleich zu gesundem Gewebe zu Nutze, so dass sich der Stromfluss selektiv im Tumorgewebe konzentrieren und dort den Zerfall des Tumors durch elektrolytische und nekrotisierende Effekte bewirken soll.
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Gleichstrom wird auch zum transkutanen Transport ionisierbarer Medikamente (Iontophorese) eingesetzt. Zum Einsatz kommen Spannungen von etwa 36–60 V und Ströme von etwa 10–30 mA. Um hier lokale Gewebsschädigungen zu vermeiden und eine hohe Dosis an Wirkstoffen elektrophoretisch transportieren zu können, werden großflächige Hautelektroden auf die Haut gesetzt.
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Bekannt und verbreitet ist auch die Mikrostromtherapie. Hierbei werden Wechselströme und gepulste Gleichströme einer sehr geringen Stromstärke von maximal 900 μA und einer Frequenz von 0,1 bis 999 Hz über Hautklebeelektroden appliziert. Das Indikationsfeld sind Schmerzerkrankungen des Bewegungsapparates.
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Ferner ist eine Anwendung von breitflächigen feuchten Zellstoffelektroden auf der Kopfhaut zur Stimulation des Zentralnervensystems bekannt, zum Beispiel bei Tinnitus (transkranielle Gleichstromstimulation, tDCS). Hierbei wird eine Stromstärke bis 1 mA und eine Spannung von 8–25 V bei konstantem und pulsierendem Strom eingesetzt.
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Es ist bekannt, dass die entsprechenden durch schwachen Gleichstrom erzeugten elektrischen Felder das Gefäßwachstum fördern, unter anderem über die Ausschüttung von VEGF und ihren Einfluss auf Endothelzellen. Sie führen zu einer Bewegung und Neuanordnung von Zellmembranrezeptoren, erhöhen die Teilungsrate bestimmter Zellen und beschleunigen die Zellwanderung von Epithelzellen. Diese Zellwanderung erfolgt von der Anode (vom positiven Pol) weg und zur Kathode (zum negativen Pol) hin. Im Tierexperiment gibt es Hinweise, dass die periphere Nervenregeneration nach Rückenmarkstrauma beschleunigt werden kann, wobei die Axone der Nervenzellen zur Kathode hin wachsen, die über etwa drei Wochen kopfwärts liegen muss. Klinische Studien am Menschen weisen auf eine Beschleunigung der Wundheilung durch elektrische Felder hin.
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Der vorliegenden Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, neuartige Mittel und Verfahren bereitzustellen, mit denen Beeinträchtigungen des menschlichen oder tierischen Körpers gelindert oder beseitigt werden können, vorzugsweise Schmerzen (insbesondere Kopfschmerz wie Clusterkopfschmerz, Migränekopfschmerz oder Spannungskopfschmerz) und/oder Allergien (insbesondere allergische Rhinitis wie saisonale allergische Rhinitis, Hausstaubmilbenallergie, Tierhaarallergie oder allergisches Asthma).
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Die vorstehenden Ausführungen stellen ebenso wie eine im vorliegenden Text enthaltene Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen keinen Verzicht auf bestimmte Ausführungsformen oder Merkmale dar.
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Vorzugsweise erlauben die erfindungsgemäßen Mittel eine effektivere, sicherere, reproduzierbarere, einfachere, schnellere, weniger belastende und/oder nebenwirkungsärmere Anwendung, haben eine schneller eintretende und/oder längerfristige Wirkung als die Mittel und Verfahren des Stands der Technik und/oder erlauben eine Behandlung von Beeinträchtigungen, die mit den Mitteln des Stands der Technik noch nicht adäquat oder überhaupt nicht behandelbar sind.
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Das technische Problem wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung gelöst durch eine Gleichstromabgabevorrichtung umfassend eine Gleichstromquelle oder eine Einrichtung zum Anschließen an eine Gleichstromquelle und eine flächige erste Elektrode sowie eine flächige zweite Elektrode zum Verbinden mit der Gleichstromquelle, wobei die erste Elektrode eine Mehrzahl flächiger Gebilde umfasst, und wobei (1) jeder der Mittelpunkte der flächigen Gebilde der ersten Elektrode einen Abstand von 15 cm oder weniger („Höchstabstand”) zu mindestens einem weiteren solchen Mittelpunkt hat und/oder wobei (2) eine der folgenden Alternativen zutrifft: (i) alle Mittelpunkte der flächigen Gebilde der ersten Elektrode sind in einem Polygon angeordnet, bei dem das Verhältnis der maximalen Seitenlänge zur minimalen Seitenlänge 3 oder kleiner ist, (ii) ein Teil der Mittelpunkte der flächigen Gebilde der ersten Elektrode ist in einem solchen Polygon angeordnet, der übrige Teil der Mittelpunkte ist außerhalb des Polygons angeordnet, und bei Projektion in eine Ebene, die so gewählt ist, dass die Summe der Abstandsquadrate der Polygonecken von der Ebene minimal ist, weist jeder außerhalb des Polygons liegende Mittelpunkt mindestens eine das Polygon schneidende Verbindungslinie mit einem anderen außerhalb des Polygons liegenden Mittelpunkt auf, oder (iii) ein Teil der Mittelpunkte der flächigen Gebilde der ersten Elektrode ist in einem solchen Polygon angeordnet, der übrige Teil der Mittelpunkte ist außerhalb des Polygons angeordnet, mindestens eine Verbindungslinie zweier Mittelpunkte ist parallel zu mindestens einer Seitenlinie des Polygons, und bei Projektion in die besagte Ebene weist kein außerhalb des Polygons liegender Mittelpunkt eine das Polygon schneidende Verbindungslinie mit einem anderen außerhalb des Polygons liegenden Mittelpunkt auf.
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Erfindungsgemäß ist das „Polygon” entweder planar (alle Eckpunkte liegen in einer Ebene) oder nichtplanar (nicht alle Eckpunkte liegen in einer Ebene). Die Polygonecken werden durch Mittelpunkte der flächigen Gebilde der ersten Elektrode gebildet. Ein „Mittelpunkt” des flächigen Gebildes ist vorzugsweise der Schwerpunkt der flächigen geometrischen Form des Gebildes. Die oben beschriebene Ebene wird mit der bekannten Methode der kleinsten Abstandsquadrate gewählt. Bei einem planaren Polygon ist diese Ebene identisch mit der Ebene des Polygons. Die geschilderte Projektion in diese Ebene dient der Beschreibung der Anordnung der flächigen Gebilde und überführt deren im Regelfall dreidimensionale Anordnung zur Vereinfachung der Beschreibung in eine gedachte zweidimensionale Anordnung. Beispielsweise ist es bei einem Dreieck der genannten Geometrie und zwei außerhalb des Dreiecks liegenden Punkten (Mittelpunkten der flächigen Gebilde der ersten Elektrode) erforderlich, dass bei einer senkrechten Aufsicht auf das Dreieck eine die beiden Punkte verbindende Linie das Dreieck schneidet.
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Eine „Verbindungslinie” zweier Punkte (z. B. zweier solcher Mittelpunkte) ist die kürzeste Verbindung dieser beiden Punkte. Sie ist eine gerade Linie, die von diesen beiden Punkten begrenzt wird, geometrisch also eine Strecke.
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Unter einer „Klebeelektrode” wird vorliegend eine flächige Elektrode verstanden, die auf die (gegebenenfalls enthaarte) Hautoberfläche aufbringbar und dort fixierbar ist (vorzugsweise unter Verwendung eines die Leitfähigkeit vermittelnden oder verbessernden Zusatzmaterials wie Elektrodengel oder Elektrodenpaste), insbesondere durch Aufkleben.
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Die flächige erste Elektrode besteht erfindungsgemäß aus einer Mehrzahl von flächigen Gebilden, die jedes für sich für die Zwecke der vorliegenden Anmeldung zuweilen auch als „Pad” bezeichnet werden.
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Der Begriff „umfassend” beinhaltet auch die Bedeutung „bestehend aus” und hat in bevorzugten Ausführungsformen letztere Bedeutung, außer, wo sich aus dem Kontext zwingend etwas anderes ergibt. Entsprechendes gilt für Begriffsvarianten wie etwa „umfassen” und „bestehen aus”.
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Unter „Gleichstrom” wird vorliegend ein elektrischer Strom verstanden, dessen Richtung sich nicht ändert und dessen zeitgemittelte Stromstärke sich unter gleichbleibenden Rahmenbedingungen im Wesentlichen nicht ändert. Vorzugsweise ist der Gleichstrom ein „reiner” Gleichstrom, dessen Stromstärke sich unter gleichbleibenden Rahmenbedingungen im Wesentlichen oder überhaupt nicht ändert. Es sind allerdings auch gewisse zeitliche Schwankungen möglich, insbesondere ein „pendelnder” Gleichstrom, bei dem die Stromstärke periodisch um einen bestimmten Mittelwert pendelt, ohne dass sich dabei allerdings die Stromrichtung ändert. Der Gleichstrom ist in diesem Fall also vorzugsweise ein um einen zuvor (vorzugsweise konstant) eingestellten Wert undulierender Gleichstrom, Die Undulation erfolgt vorzugsweise mit einer Frequenz zwischen 0,001 und 10 Hz, insbesondere zwischen 0,01 und 1 Hz, beispielsweise 0,1 Hz. Vorzugsweise ist sie rechteck-, sägezahn- und insbesondere sinusförmig. Vorzugsweise beträgt dabei die Auslenkung des Gleichstroms 50% des zuvor eingestellten Werts (d. h. die Werte bewegen sich zwischen 150% und 50% des zuvor eingestellten Werts), insbesondere 40%, 30%, 20%, 15%, 10%, 7,5%, 5%, 2,5% oder 1%.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf der Entdeckung, dass schwacher Gleichstrom die erwähnten medizinisch oder kosmetisch relevanten Beeinträchtigungen und Beschwerden, insbesondere Schmerzen und Allergien, wirksam bessern kann, wenn er über eine flächige Elektrode mit mehreren flächigen Gebilden (Pads) in einem lokalen elektrischen Gleichspannungsfeld auf den Körper wirkt. Insbesondere wird durch die erfindungsgemäße Gleichstromabgabevorrichtung eine überraschende Effektivität bei Kopfschmerz (z. B. Clusterkopfschmerz) und allergischer Rhinitis (z. B. saisonaler allergischer Rhinitis) ermöglicht. Die erfindungsgemäß vorhandene Mehrzahl der flächigen Gebilde erlaubt es dabei, das Areal der medizinisch relevanten Beeinträchtigung oder des Reizzustandes zwischen den flächigen Gebilden einzuschließen oder zu umkreisen und so eine lokale Einwirkung des Gleichstroms zu erzielen. Die Anordnung in einem Polygon der beschriebenen Geometrie ermöglicht es, bestimmte Körperteile (z. B. die Nase) so mit flächigen Gebilden zu umschreiben, dass diese überraschende Effektivität bei der Behandlung erzielt wird. Die gegebenenfalls außerhalb des Polygons liegenden (Mittelpunkte der) flächigen Gebilde der ersten Elektrode ermöglichen es, weitere Stellen des Körpers mit Gleichstrom zu behandeln (z. B. Stellen nahe der Augen, etwa die Schläfen) und so die Effektivität der Behandlung weiter zu erhöhen. Die überraschende Effektivität wird ebenfalls erzielt, wenn (Mittelpunkte der) flächigen Gebilde in dem Höchstabstand (wie oben definiert) zueinander liegen.
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Die Veröffentlichung
WO 2013/175021 A1 offenbart eine Gleichstromabgabevorrichtung, die mit Nadelelektroden oder flächigen Elektroden eingesetzt werden kann. Eine Anordnung flächiger Gebilde in einem bestimmten Abstand oder in einer bestimmten Geometrie ist darin nicht offenbart.
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Die Verwendung flächiger Gebilde ermöglicht eine nur wenig oder gar nicht belastende Behandlung, da es beispielsweise nicht erforderlich ist, Nadeln durch die Haut zu stecken. Eine solche Behandlung ist auch einfach realisierbar und ermöglicht beispielsweise auch eine schnelle und unkomplizierte Heimanwendung. Dies ist gerade bei in Attacken auftretenden Schmerzen vorteilhaft und generell bei chronischen Beeinträchtigungen und Beschwerden, bei denen nicht ausgeschlossen werden kann, dass die Behandlung wiederholt durchgeführt werden muss. Der Einsatz und somit die Nebenwirkungen pharmazeutischer Mittel können dabei reduziert oder sogar vermieden werden.
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Der oben beschriebene Höchstabstand beträgt vorzugsweise 14 cm, 13 cm, 12 cm, 11 cm, 10 cm, 9,5 cm, 9 cm, 8,5 cm, 8 cm, 7,5 cm, 7 cm, 6,5 cm, 6 cm, 5,5 cm, 5 cm, 4,5 cm, 4 cm und insbesondere 3,5 cm.
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Vorzugsweise hat jeder der Mittelpunkte der flächigen Gebilde der ersten Elektrode den betreffenden Höchstabstand zu mindestens zwei oder insbesondere mindestens drei weiteren solchen Mittelpunkten.
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Vorzugsweise hat jeder der Mittelpunkte der flächigen Gebilde der ersten Elektrode einen Abstand von 0,5 cm oder mehr zu allen weiteren solchen Mittelpunkten („Mindestabstand”). Bevorzugt ist ein Mindestabstand von 1 cm, 1,5 cm, 2 cm, 2,5 cm und insbesondere 3 cm.
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Bevorzugte Kombinationen aus Mindestabstand und Höchstabstand sind 0,5 und 15 cm, 1 und 12 cm, 1,5 und 10 cm, 2 und 8 cm, 2,5 und 6 cm, 3 und 5 cm, 3 und 4 cm sowie 3 und 3,5 cm. In bestimmten Fällen, insbesondere bei der Behandlung von Schmerz, ist es zuweilen bevorzugt, zwei Pads direkt nebeneinander ohne Zwischenraum zwischen den Pads oder mit einem Zwischenraum von allenfalls wenigen Millimetern anzubringen, um an einer bestimmten Stelle die Menge des auf den Körper einwirkenden Stroms zu verdoppeln.
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Bei dem oben beschriebenen Polygon ist es bevorzugt, wenn das Verhältnis der maximalen Seitenlänge zur minimalen Seitenlänge 2,8 oder kleiner, 2,6 oder kleiner, 2,4 oder kleiner, 2,2 oder kleiner, 2 oder kleiner, 1,9 oder kleiner, 1,8 oder kleiner, 1,7 oder kleiner, 1,6 oder kleiner, 1,5 oder kleiner, 1,4 oder kleiner, 1,3 oder kleiner, 1,25 oder kleiner und besonders bevorzugt 1,2 oder kleiner ist. In manchen Fällen kann das Verhältnis der maximalen Seitenlänge zur minimalen Seitenlänge auch 1,15 oder kleiner, 1,1 oder kleiner, 1,05 oder kleiner sein oder sogar 1 sein (alle Seitenlängen sind gleich).
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Vorzugsweise weist das oben beschriebene Polygon (mindestens) eine Symmetrieachse auf. Bei der Alternative, in der lediglich ein Teil der Mittelpunkte der flächigen Gebilde der ersten Elektrode in einem Polygon mit Symmetrieachse angeordnet ist, sind außerhalb des Polygons angeordnete Mittelpunkte der flächigen Gebilde der ersten Elektrode vorzugsweise zu einer Symmetrieachse des Polygons symmetrisch angeordnet. Diese Merkmale erlauben eine besonders gleichmäßige, ausgewogene und effektive Behandlung.
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Vorzugsweise ist das Polygon ein Achteck, Siebeneck, Sechseck, Fünfeck, Viereck und insbesondere ein Dreieck. Für den Fall, dass lediglich ein Teil der Mittelpunkte der flächigen Gebilde der ersten Elektrode in dem Polygon angeordnet sind, ist es bevorzugt, das eine gerade Zahl an Mittelpunkten der flächigen Gebilde der ersten Elektrode außerhalb des Polygons liegt. Vorzugsweise liegen genau zwei der Mittelpunkte der flächigen Gebilde der ersten Elektrode außerhalb des Polygons, insbesondere wenn das Polygon ein Dreieck ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind nicht alle Winkel des Polygons gleich.
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Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Gleichstromabgabevorrichtung, bei der mindestens eine Verbindungslinie zweier Mittelpunkte der flächigen Gebilde der ersten Elektrode parallel zu mindestens einer Verbindungslinie zweier weiterer solcher Mittelpunkte ist.
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Vorzugsweise ist in der erfindungsgemäßen Gleichstromabgabevorrichtung die Zahl der flächigen Gebilde der ersten Elektrode 3 oder größer, beispielsweise 4 oder 5. Unabhängig davon, oder vorzugsweise gleichzeitig, ist eine bevorzugte Zahl der flächigen Gebilde der ersten Elektrode 9 oder kleiner, beispielsweise 8, 7 oder 6. Bevorzugte Bereiche für die Zahl der flächigen Gebilde der ersten Elektrode sind beispielsweise 3 bis 9, 3 bis 7, 5 bis 7 und 3 bis 5.
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Vorzugsweise liegt in der erfindungsgemäßen Gleichstromabgabevorrichtung die Fläche eines, mehrerer, oder insbesondere aller flächigen Gebilde der ersten Elektrode jeweils im Bereich von 1 bis 10 cm2, bevorzugt 2 bis 8 cm2, 3 bis 7 cm2, 3 bis 5 cm2 und insbesondere etwa 5 cm2.
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Die zweite Elektrode hat vorzugsweise eine größere Fläche als ein flächiges Gebilde der ersten Elektrode oder sogar eine größere Fläche als die Gesamtfläche der ersten Elektrode. Bevorzugte Größen der zweiten Elektrode sind 25 cm2 bis 200 cm2, insbesondere 50 cm2 bis 100 cm2.
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Die Wirkungen treten bereits ein, wenn der Gleichstrom sehr schwach ist. Vorzugsweise beträgt die Stromstärke des Gleichstroms an den flächigen Gebilden der ersten Elektrode dividiert durch die Zahl dieser flächigen Gebilde 100 bis 1000 μA. Mit anderen Worten beträgt die Stromstärke pro Pad vorzugsweise 100 bis 1000 μA ohne dass damit allerdings notwendigerweise eine individuelle Konstanthaltung der Stromstärke an jedem einzelnen Pad impliziert ist. Es ist also bereits ausreichend, wenn die gesamte auf die Pads entfallende Stromstärke entsprechend der Anzahl der Pads eingestellt wird, also beispielsweise bei drei Pads vorzugsweise auf 300 bis 3000 μA. Das erfindungsgemäße angewandte elektrische Feld liegt vorzugsweise in der Größenordnung endogener und physiologischer elektrischer Felder. Weiter bevorzugte Stromstärken des Gleichstroms an den flächigen Gebilden der ersten Elektrode dividiert durch die Zahl dieser flächigen Gebilde sind 150 bis 750 μA 200 bis 500 μA, 250 bis 400 μA und insbesondere 300 μA.
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Vorzugsweise ist die erste Elektrode als Kathode ausgebildet.
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Durch die erfindungsgemäße Gleichstromabgabevorrichtung wird eine Besserung oder Beseitigung von kosmetisch oder medizinisch relevanten Beeinträchtigungen und Beschwerden des Körpers ermöglicht. Diese sind vorzugsweise Schmerzen und/oder Allergien. Erfindungsgemäß kann die Verwendung exogener pharmazeutischer Wirkstoffe bzw. Medikamente reduziert oder vollständig vermieden werden. Dadurch treten die unerwünschten Nebenwirkungen solcher Stoffe in verringerten Maß oder gar nicht auf. Die Beeinträchtigungen und Beschwerden werden bei Einsatz der erfindungsgemäßen Gleichstromabgabevorrichtung dauerhaft oder zumindest langfristig gelindert oder beseitigt oder ihnen vorgebeugt. Bei Wiederholung der Anwendung kann die Wirkung oftmals bis zur dauerhaften Freiheit von den Beeinträchtigungen gesteigert werden.
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Der Einsatz der erfindungsgemäßen Gleichstromabgabevorrichtung ist risikoarm, effektiv und arm an oder frei von Nebenwirkungen. Die Wirkung tritt schnell und voraussagbar ein. Die abgegebene Stromdosis ist exakt kontrollierbar. Vorteilhaft ist zudem, dass erfindungsgemäß auch eine Regeneration von durch chronische Entzündungen oder degenerative Prozesse geschädigtem Gewebe erlaubt wird. Die Wirksamkeit gegen Schmerzen ist erfindungsgemäß erheblich besser als beispielsweise bei der Elektroakupunktur wie oben beschrieben.
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Die erfindungsgemäße Gleichstromabgabevorrichtung hat bei Anwendung am menschlichen oder tierischen Körper insbesondere eine antiallergische und analgetische Wirkung, die beispielsweise bei der Behandlung von (insbesondere lokalen) Schmerzen oder Allergien vorteilhaft ist. Behandelbar sind etwa Kopfschmerz (insbesondere Clusterkopfschmerz, Migränekopfschmerz oder Spannungskopfschmerz) oder allergische Rhinitis (insbesondere saisonale allergische Rhinitis, d. h. Heuschnupfen, Hausstaubmilbenallergie, Tierhaarallergie oder allergisches Asthma).
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Erfindungsgemäß können mit der erfindungsgemäßen Gleichstromabgabevorrichtung menschliche oder tierische Körper von Patienten behandelt werden. Der Begriff „Patient” ist nicht einschränkend auf eine therapeutische Behandlung zu verstehen, sondern deckt auch eine kosmetische Behandlung ab. Bevorzugte Patienten sind Säugetiere wie Pferde, Hunde, Katzen oder Kamele und insbesondere Menschen.
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Bei einem typischen Behandlungsablauf wird zunächst der schmerzende/von der allergischen Reaktion betroffene Bereich lokalisiert. Beispielsweise werden mehrere flächige Gebilde dort positioniert wie oben beschrieben und elektrisch miteinander verbunden. Die flächigen Gebilde werden als erste Elektrode (flächige Elektrode) mit einem Pol, vorzugsweise dem negativen Pol der Gleichstromquelle verbunden. Der andere Pol wird mit der zweiten Elektrode verbunden, die vorzugsweise eine Oberflächen-Klebeelektrode in einem anderen Bereich des Körpers ist. Eine solche Oberflächenelektrode wird vorzugsweise über große Muskelgruppen oder Fettschichten gelegt, damit nicht einzelne Nerven durch die Oberflächenelektrode gereizt werden. Ein vorzugsweise konstanter Strom wird zur Behandlung angelegt. Typischerweise lässt der Schmerz bzw. die allergischen Symptome etwa 2 h bis 2 Tage nach der Behandlung nach, in der Regel am folgenden Tag. Die Therapiedauer einer Sitzung beträgt zwischen 15 und 60 Minuten. In der Regel werden 2 bis 4 Sitzungen durchgeführt, im manchen Fällen auch mehr.
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Eine besonders gut reproduzierbare Wirkung ist erzielbar, wenn die Stromstärke konstant gehalten wird. Die Stromstärke bestimmt die Stärke des elektrischen Felds im Gewebe. Bei konstanter Stromstärke (im Gegensatz zu beispielsweise der Einstellung einer konstanten Spannung) können etwaige Schwankungen des Widerstands keine Schwankungen der Stromstärke und insbesondere keine Stromspitzen hervorrufen. Auch interindividuelle Unterschiede des Widerstands können (im Gegensatz zur Einstellung einer konstanten Spannung) nicht zu unterschiedlichen Stromstärken führen. Es wurde gefunden, dass bei einer nicht konstanten Stromstärke die erzielten Behandlungsergebnisse von Fall zu Fall in gewissem Umfang schwanken, ohne allerdings den grundsätzlichen Behandlungserfolg in Frage zu stellen.
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Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Gleichstromabgabevorrichtung (wie oben beschrieben) ein Mittel zum Konstanthalten der Stromstärke bei der Abgabe des Gleichstroms (insbesondere im Fall der Veränderung eines zwischen den Elektroden anliegenden Widerstands). Dieses Mittel ist dazu ausgebildet, bei der Abgabe des Gleichstroms die Stromstärke insbesondere dann konstant zu halten, wenn sich der zwischen den Elektroden anliegende Widerstand ändert. Ohne ein solches Mittel besteht häufig die Situation, dass sich der elektrische Widerstand des Körpergewebes (etwa der Haut) während der Behandlung ändert und die Stromstärke dann schwankt. Es ist eine Erkenntnis der vorliegenden Erfindung, dass unter Verwendung eines Mittels zum Konstanthalten der Stromstärke das Ergebnis besonders gut reproduzierbar ist. Durch ein solches Mittel wird auch bei einem sich ändernden Widerstand ein konstanter Stromfluss gewährleistet und dadurch ein gleichbleibender Behandlungserfolg erzielt. Außerdem wurde gefunden, dass ohne ein Mittel zum Konstanthalten der Stromstärke aufgrund eines individuell verschiedenen Widerstands zwischen Haut und Gewebe, der meist im Bereich von 3 bis 100 kΩ liegt, bei verschiedenen Individuen unterschiedliche Stromstärken beobachtbar sind und dadurch die Behandlungserfolge in gewissem Rahmen variieren. Unter Verwendung des Mittels zum Konstanthalten der Stromstärke wird der gleichbleibende Behandlungserfolg unabhängig vom individuell verschiedenen Widerstand zwischen Haut und Gewebe erzielt.
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Das Konstanthalten der Stromstärke ist vorzugsweise ein automatisiertes Konstanthalten. Die erfindungsgemäße Gleichstromabgabevorrichtung umfasst demnach vorzugsweise ein automatisiertes Mittel zum Konstanthalten der Stromstärke bei der Abgabe des Gleichstroms (insbesondere im Fall der Veränderung eines zwischen den Elektroden anliegenden Widerstands).
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Die von einem individuellen Pad der ersten Elektrode abgegebene Stromstärke wird als „Einzelstromstärke” bezeichnet.
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Für bestimmte Anwendungen ist es vorteilhaft (z. B. hinsichtlich der Reproduzierbarkeit der Wirkung, der Stärke der Wirkung, der Schnelligkeit des Wirkungseintritts, der Dauer des Anhaltens der Wirkung und/oder der Behandelbarkeit bestimmter Beeinträchtigungen oder Beschwerden), wenn nicht nur gegebenenfalls insgesamt die Stromstärke des Gleichstroms konstant gehalten wird, sondern die jeweilige Stromstärke bei der individuellen Abgabe von Gleichstrom durch flächige Gebilde der ersten Elektrode konstant gehalten wird. Anders ausgedrückt geben dann die jeweiligen Pads der ersten Elektrode eine konstante Stromstärke ab (vorzugsweise jedes einzelne der Pads), und nicht nur gegebenenfalls die erste Elektrode insgesamt. Für einen solchen Fall werden eine oder mehrere Mittel zum jeweiligen Konstanthalten der Stromstärke des von (den) individuellen Pads der ersten Elektrode abgegebenen Gleichstroms vorgesehen, wodurch ein Mehrkanalgerät entsteht. In diesem Fall kann jeder einzelne Kanal, d. h. die Stromstärke der einzelnen Pads der ersten Elektrode konstant gehalten werden. Eine in dieser Weise ausgebildete Gleichstromabgabevorrichtung umfasst also mit anderen Worten ein oder mehrere Mittel zum jeweiligen Konstanthalten der Einzelstromstärken. In einer bevorzugten Ausführungsform verfügt eine solche Gleichstromabgabevorrichtung über einzeln einstellbare und regelbare Schaltkreise. Es kann allerdings auch bevorzugt sein, eine technisch möglichst einfache solche Gleichstromabgabevorrichtung zur Verfügung zu stellen, weshalb auch eine Gleichstromabgabevorrichtung bevorzugt ist, die mehrere Vorwiderstände umfasst; vorzugsweise ist jedes Pad der ersten Elektrode jeweils elektrisch leitend mit einem Vorwiderstand verbunden. Die Vorwiderstände sind in diesem Fall Mittel zum jeweiligen Konstanthalten der Stromstärke bei der individuellen Abgabe von Gleichstrom durch flächige Gebilde der ersten Elektrode. Bevorzugte Vorwiderstände haben einen Widerstand von 10 kΩ bis 100 kΩ, 15 kΩ bis 80 kΩ, 20 kΩ bis 60 kΩ, 25 kΩ bis 40 kΩ und insbesondere 30 kΩ. Die Vorwiderstände sind vorzugsweise ausreichend, um Schwankungen des Hautwiderstands im Vergleich dazu unwesentlich zu machen. Es sind unveränderliche oder veränderliche Vorwiderstände einsetzbar. Vorwiderstände können mit einem oder mehreren weiteren hierin beschriebenen Mitteln zum jeweiligen Konstanthalten der Stromstärke bei der individuellen Abgabe von Gleichstrom durch (die) Pads der ersten Elektrode kombiniert werden, allerdings können sie auch in Abwesenheit solcher weiterer Mittel eingesetzt werden. Vorwiderstände können alternativ mit einem Mittel zum Konstanthalten der Gesamtstromstärke bei der Abgabe des Gleichstroms kombiniert werden, oder auch in Abwesenheit einen solchen Mittels eingesetzt werden.
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Die Einzelstromstärken können identisch oder verschieden sein. Bevorzugt sind die Einzelstromstärken identisch, insbesondere im Zeitmittel, oder aber der Faktor, der sich durch Division der größten Einzelstromstärke durch die kleinste Einzelstromstärke ergibt, insbesondere jeweils im Zeitmittel, ist nicht größer als 2, 1,9, 1,8, 1,7, 1,6, 1,5, 1,4, 1,3, 1,25, 1,2, 1,18, 1,15, 1,12, 1,1, 1,08 oder 1,05. In anderen Fällen können auch verschiedene Einzelstromstärken bevorzugt sein; für solche Fälle ist es vorteilhaft, wenn die Einzelstromstärken individuell regulierbar sind.
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Vorzugsweise beträgt die Schwankung einer Einzelstromstärke um ihren konstanten Wert maximal 50% des konstanten Werts, vorteilhafterweise maximal 40%, 30%, 25%, 20%, 15%, 12%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2% oder 1%. Vorzugsweise ist dies bei allen Einzelstromstärken der Fall.
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Der elektrische Widerstand R bei der Behandlung wird in erster Linie vom Kontakt der Elektroden mit der Haut und gegebenenfalls vom direkten Umfeld der flächigen Gebilde bestimmt. Häufig verändert sich der Widerstand im Laufe der Behandlung. Um dennoch eine gleichbleibende Stromstärke I zu gewährleisten, bestehen unter anderem die Möglichkeiten, die Kontaktfläche zwischen Elektroden und Körpergewebe zu verändern, beispielsweise durch Verändern des Anpressdrucks der zweiten Elektrode, oder durch Verändern eines internen Widerstands der erfindungsgemäßen Gleichstromabgabevorrichtung. Der Widerstand der Haut kann auch durch langes Einfeuchten der Haut und/oder durch Erwärmung der Haut (z. B. durch eine Infrarotlampe) reduziert werden.
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Die erfindungsgemäße Gleichstromabgabevorrichtung umfasst optional einen veränderbaren inneren Widerstand zum Einstellen der abgegebenen Stromstärke.
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Vorzugsweise wird eine Konstanz der Stromstärke I durch entsprechende Veränderung der Spannung U gewährleistet.
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Wie oben erwähnt, ist ein bevorzugtes Mittel zum Konstanthalten der Stromstärke in der erfindungsgemäßen Gleichstromabgabevorrichtung automatisiert ausgebildet. Vorzugsweise ist dieses ein Regler, der beispielsweise aus analogen Bauteilen oder als integrierter Schaltkreis aufgebaut sein kann. Ein solcher Regler umfasst vorzugsweise ein Mittel zum Messen der Ist-Stromstärke (beispielsweise in der Zuleitung zur ersten Elektrode), ein Mittel zum Bestimmen einer Abweichung von einer vorbestimmten Soll-Stromstärke und ein Mittel zum Einstellen einer Korrektur der Spannung U entsprechend der Abweichung, insbesondere proportional zur Abweichung (Proportionalregler).
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Erfindungsgemäß bevorzugte Gleichstromquellen sind zum Beispiel Batterien. Der Begriff „Batterie” umfasst im Rahmen der vorliegenden Erfindung neben Batterien mit einer Spannung von vorzugsweise 1,2 V (etwa Nickel-Metallhydrid-Batterien) bis 1,5 V (etwa Alkali-Mangan- oder Zink-Kohle-Batterien), alleine oder in bevorzugt zwei-, drei- oder vierfacher Ausführung hintereinander geschaltet) auch Akkumulatoren und galvanische Zellen. Eine bevorzugte Batterie hat eine Spannung von 1,2 bis 1,5 V und liegt alleine oder in bevorzugt zwei-, drei- oder vierfacher Ausführung hintereinander geschaltet vor. Vorzugsweise werden Batterien in Abwesenheit eines Mittels zum Konstanthalten der Stromstärke bei der Abgabe des Gleichstroms eingesetzt, um eine besonders einfache und dennoch bereits wirksame Gleichstromabgabevorrichtung herzustellen. Batterien können alternativ jedoch auch in Verbindung mit einem Mittel zum Konstanthalten der Stromstärke bei der Abgabe des Gleichstroms eingesetzt werden. Weitere erfindungsgemäß bevorzugte Gleichstromquellen sind Netzteile oder Konstantstromquellen. Eine besonders bevorzugte Gleichstromquelle ist beispielsweise in dem von der neuroConn GmbH (Ilmenau, Deutschland) unter der Bezeichnung „DC-Stimulator” vertriebenen Gerät enthalten. Dieses Gerät wird im Stand der Technik zur transkraniellen Gleichstromstimulation (tDCS) des Gehirns angewendet. Es umfasst ein automatisiertes Mittel zum Konstanthalten der Stromstärke und wird in einem Kit zusammen mit zwei Schwammelektroden zum Auflegen auf den Kopf zur transkraniellen Gleichstromstimulation angeboten.
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Die elektrische Spannung beim Einsatz der Gleichstromabgabevorrichtung zur Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers beträgt vorzugsweise maximal 24 V, 20 V, 18 V, 16 V, 14 V, 13 V, 12 V, 11 V, 10 V, 9 V, 8 V, 6 V 4,8 V, 4,5 V, 3,6 V, 3 V, 2,4 V, 1,5 V oder 1,2 V. Hierdurch wird sichergestellt, dass schädliche Einwirkungen auf den Körper vermieden werden. Die erfindungsgemäße Gleichstromabgabevorrichtung umfasst vorzugsweise ein (insbesondere fernsteuerbares) Mittel zum Einstellen einer maximalen Spannung. Ferner umfasst sie vorzugsweise ein (insbesondere fernsteuerbares) Mittel zum Einstellen einer maximalen Ladung.
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Optional umfasst die erfindungsgemäße Gleichstromabgabevorrichtung ferner ein Mittel zur zeitlichen Steuerung, mit dem mehrere Zeiträume zur Abgabe des Gleichstroms vorbestimmt werden können. Im einfachsten Fall ist dies eine elektronische schaltbare Unterbrechung der elektrisch leitenden Verbindung zwischen Kathode, Gleichstromquelle und Anode. Vorzugsweise ist das Mittel zur zeitlichen Steuerung mit einem Mittel zur Einstellung eines minimalen Zeitraums verknüpft, wobei Letzteres vorzugsweise eine Bestimmung eines minimalen Zeitraums von 1 s, 10 s, 1 min, 2 min, 5 min, 10 min, 20 min oder 30 min erlaubt. Vorzugsweise ist das Mittel zur zeitlichen Steuerung fernsteuerbar. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Mittel zur zeitlichen Steuerung ferner mit einem (vorzugsweise fernsteuerbaren) Mittel zur Bestimmung eines maximalen Zeitraums verknüpft, wobei Letzteres vorzugsweise eine Bestimmung eines maximalen Zeitraums von 2 h, 1 h, 50 min, 40 min, 30 min, 20 min, 10 min, 5 min oder 2 min erlaubt.
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Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Gleichstromabgabevorrichtung ein (insbesondere fernsteuerbares) Mittel zum Auflaufen und Auslaufen (Ramping) der Stromstärke. Ein solches Mittel erlaubt zu Beginn der Behandlung ein Ansteigen der Stromstärke von null bis zum Sollwert innerhalb eines vorbestimmbaren Zeitraums (mit einer bevorzugten Länge von 1–60 Sekunden, besonders bevorzugt 5–45 Sekunden und insbesondere 10–30 Sekunden) und am Ende der Behandlung ein Abfallen vom Sollwert bis auf null innerhalb eines vorbestimmbaren Zeitraums (mit einer bevorzugten Länge von 1–60 Sekunden, besonders bevorzugt 5–45 Sekunden, weiter bevorzugt 10–30 Sekunden und insbesondere 15 Sekunden). Ein langsames Auflaufen und Auslaufen der Stromstärke ist vorteilhaft, weil sonst – beim sprunghaften An- oder Ausschalten des Stromes – das behandelte Individuum ein unangenehmes Zucken oder ein Stromschlaggefühl verspürt.
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Optional umfasst die erfindungsgemäße Gleichstromabgabevorrichtung ein (vorzugsweise fernsteuerbares) Mittel zum Umschalten der Polarität der Elektroden während einer Behandlung. Dieses ist vorzugsweise mit einem Mittel zur zeitlichen Steuerung verknüpft, so dass es beispielsweise möglich ist, die Polarität jede Sekunde, alle 10 s, jede Minute, alle 2 min, alle 5 min oder alle 10 min umzuschalten.
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Die Gleichstromabgabevorrichtung ist optional auf einen Testmodus einstellbar, in dem eine konstante Spannung von etwa 1–8 V, 2–6 V oder 3–5 V abgegeben wird. Damit kann überprüft werden, ob die Elektroden elektrisch korrekt verkoppelt sind oder nicht, oder ob in irgendeinem Kabel ein okkulter Kabelbruch vorliegt. Vorzugsweise umfasst die Gleichstromabgabevorrichtung einen Signalgeber (etwa einen Tonerzeuger), der anzeigt, wenn ein korrekter Stromfluss entsteht. Aus einer Abwesenheit des Signals kann geschlossen werden, dass die Kopplerkette unterbrochen ist.
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Ein Signalgeber ist vorzugsweise auch dafür einsetzbar, den Anfang und/oder das Ende der Behandlung anzuzeigen. Ferner ist ein Signalgeber vorzugsweise dafür einsetzbar anzuzeigen, falls während einer Behandlung der Stromfluss unterbrochen wird oder die Impedanz des Patienten zu hoch ist, insbesondere in Kombination mit einem Abschaltmittel.
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Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Gleichstromabgabevorrichtung wie oben beschrieben an eine Abgabe von gepulstem Gleichstrom einer Frequenz von 1 Hz oder geringer oder an eine Abgabe von Dauerstrom (d. h. eines nicht gepulsten Gleichstroms) angepasst.
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Vorzugsweise umfasst die erste Elektrode ferner, d. h. neben den flächigen Gebilden, eine oder mehrere Nadeln, bevorzugt 3 bis 12, 4 bis 10, 6 bis 10, 6 bis 8 und insbesondere 8. Unter einer „Nadel” wird ein länglicher (vorzugsweise zylindrischer) Körper verstanden, dessen Länge im Verhältnis zum Durchmesser groß ist. Vorzugsweise hat eine Nadel ein zugespitztes Ende, insbesondere ein konisch zugespitztes. Eine Nadel ist vorzugsweise so ausgebildet, dass durch ihre Anwendung der menschliche oder tierische Körper nicht verletzt wird. Der Durchmesser eines einzustechenden Bereichs liegt (ohne Berücksichtigung eines zugespitzten Endes) vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,8 mm, bevorzugt zwischen 0,2 und 0,4 mm und insbesondere bei etwa 0,3 mm, wobei ein der einzustechende Bereich vorzugsweise außerdem ein zugespitztes Ende hat; die Länge eines einzustechenden Bereichs liegt vorzugsweise zwischen 10 und 100 mm, bevorzugt zwischen 20 und 50 mm und insbesondere bei etwa 30 mm. Der Durchmesser in einem Griffbereich kann beispielsweise etwa 1–3 mm betragen. Bevorzugte Nadeln haben die Form bekannter Akupunkturnadeln und folgende Dimensionen: 0,2 × 15 mm, 0,25 × 40 mm, 0,3 × 30 mm, 0,3 × 100 mm, 0,35 × 50 mm und 0,35 × 100 mm. Das Material einer Nadel ist vorzugsweise Metall. Bevorzugte Metalle sind Edelstähle, d. h. unlegierte oder legierte Stähle mit geringem Schwefel- und Phosphorgehalt. Weitere Legierungsbestandteile sind vorzugsweise Chrom (vorzugsweise in einem Anteil von 10,5–13 Gew.-% oder höher), Nickel (vorzugsweise in einem geringen Anteil, etwa maximal 10 Gew.-%), Molybdän, Titan und/oder Niob. Bevorzugt ist 18/10 Chrom-Nickel-Stahl oder medizinischer Edelstahl. Bevorzugte Stähle sind solche, die gegen Wasser und schwache organische und anorganische Säuren beständig sind. Insbesondere bevorzugt sind nichtrostende Stähle. Weitere bevorzugte Metalle sind Silber, Gold und Platin. Optional sind die Nadeln lediglich versilbert, vergoldet bzw. platiniert. Bevorzugt sind auch Sinterwerkstoffe, beispielsweise aus Silber/Silberchlorid.
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Die optional neben den flächigen Gebilden der ersten Elektrode eingesetzten Nadel(n) ist/sind vorzugsweise außerhalb eines von den flächigen Gebilden umschriebenen Bereichs angeordnet.
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Soweit die erste Elektrode neben den flächigen Gebilden eine oder mehrere Nadeln umfasst, ist es bevorzugt, die auf die Nadeln entfallende Stromstärke separat von der auf die flächigen Gebilde entfallenden Stromstärke anzusteuern. Für letztere gilt dann das oben Diskutierte. Die Stromstärke des Gleichstroms an den Nadeln der ersten Elektrode beträgt dann vorzugsweise 10 bis 100 μA, bevorzugt 15 bis 80 μA, 20 bis 60 μA, 25 bis 50 μA und 25 bis 40 μA, und insbesondere 30 μA.
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Eine besonders bevorzugte erfindungsgemäße Gleichstromabgabevorrichtung ist wie folgt beschaffen, weist also eine Summe von Merkmalen auf, die bereits jeweils für sich alleine genommen bevorzugt sind: Die erste Elektrode besteht aus einer Mehrzahl flächiger Gebilde. Das Polygon ist ein Dreieck mit einer Symmetrieachse. Optional sind außerhalb des Dreiecks zwei Mittelpunkte von flächigen Gebilden der ersten Elektrode angeordnet, die zur Symmetrieachse des Dreiecks symmetrisch angeordnet sind. Die Stromstärke des Gleichstroms dividiert durch die Zahl der flächigen Gebilde der ersten Elektrode beträgt 100 bis 1000 μA und insbesondere 300 μA. Die erste Elektrode ist als Kathode ausgebildet. Die Fläche aller flächigen Gebilde der ersten Elektrode liegt jeweils im Bereich von 1 bis 10 cm2 und insbesondere bei 5 cm2. Die Gleichstromabgabevorrichtung ist an eine Abgabe von Dauerstrom angepasst. Die Gleichstromabgabevorrichtung umfasst ein Mittel zum automatisierten Konstanthalten der Stromstärke bei der Abgabe des Gleichstroms. Bei der Behandlung von Clusterkopfschmerz umfasst die erste Elektrode ferner mehrere Nadeln, bei der Behandlung von saisonaler allergischer Rhinitis (Heuschnupfen) dagegen nicht.
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Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung auch die erfindungsgemäße Gleichstromabgabevorrichtung (wie oben beschrieben, insbesondere in einer oder mehrerer der bevorzugten Ausführungsformen) zur Verwendung bei der Behandlung von Schmerz (vorzugsweise Kopfschmerz, insbesondere Clusterkopfschmerz, Migränekopfschmerz oder Spannungskopfschmerz) oder einer Allergie (vorzugsweise allergische Rhinitis, insbesondere saisonale allergische Rhinitis, Hausstaubmilbenallergie, Tierhaarallergie oder allergisches Asthma).
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Anders ausgedrückt ist Gegenstand des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung auch die Verwendung einer solchen erfindungsgemäßen Gleichstromabgabevorrichtung zur Verwendung bei der Behandlung von Schmerz (vorzugsweise Kopfschmerz, insbesondere Clusterkopfschmerz, Migränekopfschmerz oder Spannungskopfschmerz) oder einer Allergie (vorzugsweise allergische Rhinitis, insbesondere saisonale allergische Rhinitis, Hausstaubmilbenallergie, Tierhaarallergie oder allergisches Asthma) bzw. die Verwendung einer solchen erfindungsgemäßen Gleichstromabgabevorrichtung zur Herstellung einer therapeutischen Vorrichtung zur Verwendung bei der Behandlung von Schmerz (vorzugsweise Kopfschmerz, insbesondere Clusterkopfschmerz, Migränekopfschmerz oder Spannungskopfschmerz) oder einer Allergie (vorzugsweise allergische Rhinitis, insbesondere saisonale allergische Rhinitis, Hausstaubmilbenallergie, Tierhaarallergie oder allergisches Asthma). In nochmals anderen Worten betrifft der zweite Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Behandlung von Schmerz (vorzugsweise Kopfschmerz, insbesondere Clusterkopfschmerz, Migränekopfschmerz oder Spannungskopfschmerz) oder einer Allergie (vorzugsweise allergische Rhinitis, insbesondere saisonale allergische Rhinitis, Hausstaubmilbenallergie, Tierhaarallergie oder allergisches Asthma) eines Patienten, der einer solchen Behandlung bedarf, umfassend das Einwirkenlassen der erfindungsgemäßen Gleichstromabgabevorrichtung auf den Körper des Patienten.
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Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung der erfindungsgemäßen Gleichstromabgabevorrichtung (wie oben beschrieben, insbesondere in einer oder mehrerer der bevorzugten Ausführungsformen) zur kosmetischen Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers.
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Gemäß einem vierten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zum Herstellen einer Gleichstromabgabevorrichtung, vorzugsweise wie oben beschrieben (insbesondere in einer oder mehrerer der bevorzugten Ausführungsformen), umfassend die folgenden Schritte:
- (a) Bereitstellen einer Mehrzahl flächiger Gebilde zur Verwendung als erste Elektrode,
- (b) Bereitstellen einer flächigen Elektrode zur Verwendung als zweite Elektrode,
- (c) Bereitstellen einer Gleichstromquelle oder einer Einrichtung zum Anschließen an eine Gleichstromquelle,
- (d) Anordnen der flächigen Gebilde der ersten Elektrode so, dass (1) jeder der Mittelpunkte der flächigen Gebilde der ersten Elektrode einen Abstand von 15 cm oder weniger zu mindestens einem weiteren solchen Mittelpunkt hat und/oder dass (2) eine der folgenden Alternativen zutrifft: (i) alle Mittelpunkte der flächigen Gebilde der ersten Elektrode sind in einem Polygon angeordnet, bei dem das Verhältnis der maximalen Seitenlänge zur minimalen Seitenlänge 3 oder kleiner ist, (ii) ein Teil der Mittelpunkte der flächigen Gebilde der ersten Elektrode ist in einem solchen Polygon angeordnet, der übrige Teil der Mittelpunkte ist außerhalb des Polygons angeordnet, und bei Projektion in eine Ebene, die so gewählt ist, dass die Summe der Abstandsquadrate der Polygonecken von der Ebene minimal ist, weist jeder außerhalb des Polygons liegende Mittelpunkt mindestens eine das Polygon schneidende Verbindungslinie mit einem anderen außerhalb des Polygons liegenden Mittelpunkt auf, oder (iii) ein Teil der Mittelpunkte der flächigen Gebilde der ersten Elektrode ist in einem solchen Polygon angeordnet, der übrige Teil der Mittelpunkte ist außerhalb des Polygons angeordnet, mindestens eine Verbindungslinie zweier Mittelpunkte ist parallel zu mindestens einer Seitenlinie des Polygons, und bei Projektion in die besagte Ebene weist kein außerhalb des Polygons liegender Mittelpunkt eine das Polygon schneidende Verbindungslinie mit einem anderen außerhalb des Polygons liegenden Mittelpunkt auf, und
- (e) optional Verbinden der ersten und der zweiten Elektrode mit der Gleichstromquelle.
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Für bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer Gleichstromabgabevorrichtung gilt das oben Ausgeführte entsprechend.
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Beispiele
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Bei der Beschreibung der nachfolgenden Beispiele werden folgende Begriffe verwendet:
- NSM:
- Behandlung mit Gleichstrom mit Konstanthaltung der Stromstärke.
- VAS:
- Visuelle Analogskala mit 0 = beschwerdefrei und 10 = unerträgliche Beschwerden, z. B. Schmerz oder allergische Beschwerden.
- Nadeln
- = Akupunkturnadeln der Stärke 0,25, Länge 40 mm, Metall und Legierung wie oben beschrieben.
- CK:
- Clusterkopfschmerz
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Beispiel 1: Schmerz
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Patientin 52 Jahre: Seit 3 Jahren stärkster chronischer Clusterkopfschmerz (CK) links. Nachts vermehrt, bis zu 8 Attacken pro Tag, Stärke VAS 7–10, Dauer 20–90 Minuten pro Attacke. Behandlung nur noch mit Sauerstoff; Cortison, Triptane und Lithium abgesetzt wegen Unverträglichkeit. Schmerz vom Hinterkopf ausstrahlend zur Schläfe, Stirn, mediale Augenbraue, Nasenflügel. Patientin ist suicidal. 6 Behandlungen mit der NSM-Stimulation. Jeweils 6–12 Nadeln im Bereich der schmerzhaften Areale eingestochen. Gesamtstimulationsstärke zwischen 120 und 500 μA, je nach Anzahl der Nadeln. Wegen fehlender Besserung ab der vierten Sitzung Einsatz von Hautoberflächenelektroden: Klebepads ca. 2 cm2 – je ein Pad im Bereich der Schläfe/Haaransatz, ein Pad etwa mittig über der Augenbraue, ein Pad etwa mittig unterhalb des Auges. Gesamtstimulationsstärke der Pads 750 μA, entspricht 250 μA je Pad. Gleichzeitig 3 Nadeln 0,25 mm mal 40 mm eingestochen über den Akupunkturpunkten Bl 10, Gb 20, stimuliert mit je 40 μA. Einen Tag nach der Behandlung Reduktion der Anfallsstärke um 50% bei unveränderter Anfallshäufigkeit. Wiederholung der gleichen Therapie nach einer Woche. Danach ist die Patientin für 8 Wochen beschwerdefrei. Das anschließend auftretende Rezidiv wird in gleicher Weise mit gleichem Erfolg behandelt.
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Beispiel 2: Schmerz
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Patient, 56 Jahre. Seit 2002 diagnostizierter CK, immer rechts, 2 Jahre Diagnosezeit, letzte Episode seit 7 Monaten, vor mehr als einem Jahr 4 Wochen CK-frei. Vorher Episodendauer 3–7 Monate. CK 2–3/Tag, Dauer 20–30 min mit Sauerstoff 10 Liter, 90 min. Schmerzstärke VAS 7–10. Sumatriptan Tbl. Cortison hilft nicht, zuletzt 2008. Verapamil 480 mg/Tag. 2008–2010 unerträglich starke Schmerzen, die nicht mehr auf 02 reagieren – suicidal. NSM Stimulation 11 Nadeln 0,25 mm, jeweils 440 μA. Einstich bei den Akupunkturpunkten Gb 21, Bl 10, Taiyang, Gb2. Lokalanästhesie. In der folgenden Woche Attacken gleich häufig, Schmerzstärke geringer, nicht mehr vernichtend. Wiederholung dieser Therapie im wöchentlichen Abstand. Nach der 3. Behandlung wieder Zunahme der Schmerzen auf bis zu Schmerzstärke 10 (VAS). Jeweils direkt nach der Behandlung starker CK-Anfall auf der Rückfahrt zum Heimatort – vermutlich Rebound durch Nadelbehandlungsreiz. Ab der vierten bis zur siebten Behandlung Einsatz von Klebepads, zwei Pads Mitte Stirn (direkt benachbart). Stimulation der Pads mit insgesamt 600 μA. Zusätzlich 4 Nadeln 0,25 mm Hinterkopf stimuliert mit 20 μA je Nadel. Unter dieser Therapiemodifikation sofortige Besserung bis zur Beschwerdefreiheit nach der siebten Behandlung. Nach den Behandlungen mit Pads treten keine Rebound-Anfälle mehr auf.
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Beispiel 3: Schmerz
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Patient, 49 Jahre: seit 20 Jahren Cluster, Episoden früher 6 Wochen bis zuletzt 7 Monate. Seit 2012 ohne Unterbrechung CK mit konstantem Grundschmerz, seit Jahren Medikamente, sonst Attacken. Aktuell 560 mg Verapamil, Topiramat 100 mg, damit schmerzfrei bis auf Grundschmerz Stärke 2–3 (VAS). Ohne Medikamente Schmerz bis VAS 10. 20 Zigaretten/Tag. Erste NSM-Therapie 9 × 0,25 mm Nadeln, 320 μA, 3 Hinterkopf, 6 im Schmerzbereich des Gesichtes. Keine Besserung. Zweite Sitzung in gleicher Weise. Daraufhin Grundschmerz erhöht. Dritte NSM-Behandlung: Einsatz von zwei Pads, je ein Pad auf der Stirn etwa mittig über dem Auge, ein Pad an der Schläfe/Haaransatz. Kein Einsatz von Nadeln. Stimulation je Pad 250 μA. In der darauffolgenden Woche Besserung des Grundschmerzes. Nach 2 Wochen erneute Behandlung mit Pads in gleicher Weise. Darunter weitere Besserung des Grundschmerzes auf Stärke 1. Topiramat und Verapamil konnten um je 50% reduziert werden.
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Beispiel 4: Allergie
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Patient 35 Jahre: Saisonale Allergie, Pollen und Gräser seit mehr als 15 Jahren. Augen Augenreizung VAS 5, Nasenbeschwerden mit Jucken und Fließschnupfen aktuell Stärke 3. Eine NSM-Behandlung, 3 Pads an den Akupunkturpunkten Ex 1, Di 20 mit insgesamt 900 μA, also 300 μA pro Pad (Stromverteilung auf Pads über Vorwiderstände 30 kΩ). Besserung ca. 4 Stunden nach erster Behandlung. Nach 3 Tagen durch Gartenarbeit wieder schlechter. Erneute Behandlung mit gleicher Padposition, jetzt mit 400 μA pro Pad, Gesamtstrom 1200 μA. Erneute Besserung einen Tag nach der Behandlung. Zwei weitere Behandlungen jeweils mit 3 Tagen Abstand – danach hinsichtlich der Allergie beschwerdefrei.
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Beispiel 5: Allergie
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Patientin 58 Jahre: Seit mehr als 20 Jahren bekannter Heuschnupfen. Alle 2 Jahre zur Vorbeugung mit Erfolg 10 Akupunkturen bekommen. Dieses Jahr starke allergische Reaktion der Augen VAS = 7 und Nase VAS = 6. Cetirizin Tabletten und Nasonex Tropfen (Mometasonfuroat). Erste NSM Behandlung mit 5 Pads und 1500 μA, ein Pad auf Ex 1, und je ein Pad auf Di 20 und je ein Pad an den lateralen Orbitarand. Einen Tag nach der Behandlung 80 % Beschwerdereduktion. Zweite Behandlung in identischer Weise. Danach für den gesamten Sommer symptomfrei.
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Beispiel 6: Allergie
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Patientin 38 Jahre: Seit Jugend Allergikerin, Früh- und Spätblüher, Nase VAS 7, Augen 8, Lungenprobleme mit Husten und beginnender asthmoider Atemnot bei 4 – wegen dieser Symptome kann die Patientin nicht ihren Beruf als Fitnesstrainerin ohne Medikamente ausüben. In der Vergangenheit immer Cetirizin und Cortison Depot Injektionen. Erste NSM-Behandlung mit 4 Pads zu je 400 μA – Gesamtstromstärke 1600 μA. Positionierung auf die Akupunkturpunkte Ex 1, Di 20, Gb 1, Ren 22. Nach 2 Sitzungen im Abstand von 3 Tagen ist die Patientin beschwerdefrei für die gesamte Saison. Keine weitere Medikamenteneinnahme. Patientin kann wieder problemlos als Fitnesstrainerin arbeiten.
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Beispiel 7: Allergie
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Patientin: Seit 15 bis 20 Jahren ausgeprägter Heuschnupfen. Haselblüte, Beschwerden von spätestens Anfang Januar bis Oktober. Therapie 20 mg Ebastin und abends Nasenspray, nicht zufriedenstellend. Zwei NSM-Behandlungen Ende April und Anfang Mai. Nadel 0,3 × 30 mm an die Nasenwurzel, links und rechts neben der Nasenwurzel, am lateralen Orbitarand, neben den Nasenflügeln auf Höhe der Nasenöffnung – insgesamt 7 Nadeln gesetzt entsprechend den Akupunkturpunkten Extra 1, Gb 1, Bl 2 und Di 20. Stimulation je Nadel mit 40 μA. Sofortige Besserung um 90 bis 100%, kaum noch Allergieprobleme, Schlafen ohne Nasenspray schon am übernächsten Abend möglich. Keine Medikamente mehr für den Rest der Heuschnupfensaison erforderlich. Im darauf folgenden Januar ganz leichte Symptome, aber nicht dauerhaft. Lebensqualität enorm verbessert.
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Beispiel 8: Allergie
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Patientin: Seit 15 Jahren Allergie gegen Hausstaubmilben, Katzenhaare und Heuschnupfen (Gräser und Pollen). Täglich Cetirizin während des ganzen Jahres. Beschwerdestärke trotz medikamentöser Behandlung VAS Nase 10, Auge 8. 2 NSM Behandlungen im Oktober 2014 im Abstand von einer Woche. Nadel 0,3 × 30 mm an die Nasenwurzel, links und rechts neben der Nasenwurzel, am lateralen Orbitarand, neben den Nasenflügeln auf Höhe der Nasenöffnung – insgesamt 7 Nadeln gesetzt entsprechend den Akupunkturpunkten Extra 1, Gb 1, Bl 2 und Di 20. Stimulation je Nadel mit 40 μA. Nach der ersten Behandlung beginnende, nach der zweiten Behandlung Besserung der Beschwerden von Nase und Augen bei Exposition gegenüber den o. g. Allergenen um mindestens 60%. Die Besserung ist anhaltend. Heuschnupfenbeschwerden in der nächsten Saison (Januar bis Juli) treten bis zum Beobachtungszeitraum Ende März nicht auf.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2004/0111128 A1 [0011]
- WO 2013/175021 A1 [0029]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Akupunktur – Lehrbuch und Atlas von Stux, Stiller & Pomeranz, dritte Auflage, Springer-Verlag, 1989, S. 3 [0011]
- http://www.icmart.org/ [0011]