DE1764672C

DE1764672C - Electromedical device for interference current therapy

Info

Publication number: DE1764672C
Application number: DE19681764672
Authority: DE
Inventors: Achim Dipl Ing 7500 Karlsruhe Hansjurgens
Original assignee: Deutsche Nemectron Gesellschaft mbH, 7500 Karlsruhe
Filing date: 1968-07-16
Publication date: 1973-07-26

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromedizinisches Gerät für die Interferenzstromtherapie mit mindestens zwei voneinander unabhängigen, über Elektroden auf ein Behandlungsobjekt einwirkenden Stromkreisen, deren für sich allein reizunwirksame Wechselstromfrequenzen sich zur Erzeugung einer reizwirksamen Interferenz an einem Behandlungsort um einen niederfrequenten Betrag unterscheiden, und mit einem Wechselstromgenerator und einem steuerbaren Regelglied für die Stromstärke in jedem Stromkreis.The invention relates to an electromedical device for interference current therapy with at least two independent circuits acting on a treatment object via electrodes, whose alternating current frequencies, which in themselves are not stimulating, are used to generate a stimulating Differentiate interference at a treatment site by a low frequency amount, and with an alternator and a controllable control element for the current intensity in each Circuit.

Bei dieser bekannten therapeutischen Behandlungsmethode (deutsche Auslegeschrift 1 109 280) wird der Effekt ausgenutzt, daß durch die Überlagerung mindestens zweier unter der Verträglichkeitsgrenze liegender mittelfrequenter Ströme von etwa kHz, die sich um einen niederfrequenten Betrag von etwa 0 bis 200 Hz unterscheiden, im Überlagerungsbercich Schwebungen oder Interferenz auftreten. Diese Schwebungen im Kreuzungsbereich der Strombahnen verursachen an entsprechender Stelle des Behandlungsobjektes einen therapeutisch wirksamen Reiz.With this known therapeutic treatment method (German Auslegeschrift 1 109 280) the effect is used that by the superposition of at least two below the tolerance limit medium-frequency currents of about kHz, which differ by a low-frequency amount of about 0 to 200 Hz, in the overlay area Beatings or interference occur. These beats in the intersection area of the Current paths cause a therapeutically effective one at the corresponding point on the object to be treated Charm.

Die wichtigste Forderung der Interferenzstromtherapie geht dahin, den Reiz genau zu lokalisieren, beispielsweise auf ein Organ, auf Muskel- oder Nervenpartien oder gar nur auf einzelne Stränge. Dies bedeutet, daß der Überlagerungsbereich der Strombahnen sich möglichst genau mit dem Behandlungs-5 ort decken muß, um den durch die Interferenz erzeugten Reiz auf dieser Stelle zu lokalisieren.The most important requirement of interference current therapy is to precisely localize the stimulus, for example on an organ, on muscle or nerve parts or even just on individual strands. this means that the area of overlap of the current paths is as precisely as possible with the treatment 5 must cover location in order to localize the stimulus generated by the interference at this point.

Die Erfüllung dieser Forderung hängt wesentlich von der Geometrie derElcktrodenanordnung ab deren freier Wählbarkeit jedoch durch das ObjektThe fulfillment of this requirement depends essentially on the geometry of the electrode arrangement Free choice, however, through the object

ίο selbst eine Grenze gesetzt ist. Auch das Objekt seinerseits, z. B. der Verlauf eines Muskel- oder Nervenstrangs, ist hierbei zu berücksichtigen. Außer der genauen Lokalisierung des Reizes spielt naturgemäß auch dessen Intensität für die Erzielung eines optimalen therapeutischen Effektes eine Rolle. Diese Intensität hängt von den elektrischen Größen der Anordriung ab, deren Optimum im Laufe der Zeit empirisch ermittelt worden ist.ίο there is even a limit. Also the object in turn, z. B. the course of a muscle or nerve cord must be taken into account. Except the The exact localization of the stimulus naturally also plays a role in its intensity in order to achieve an optimal one therapeutic effect play a role. This intensity depends on the electrical parameters of the arrangement whose optimum has been determined empirically over time.

Die Praxis hat gezeigt, daß Fälle auftreten, bei de-Practice has shown that cases occur in which

ao nen trotz Einhaltung der empirischen Größen und trotz einer an sich erfolgver:prechenden Anordnung der Elektroden eine Reizwirkung nicht entsteht, ein therapeutischer Effekt also nicht erzielt wird. In solchen Fällen ist bisher versucht worden, durch Orts-aon despite adherence to the empirical values and in spite of a promising arrangement in and of itself the electrodes do not produce an irritant effect, i.e. a therapeutic effect is not achieved. In such Cases has hitherto been attempted to

ay veränderung der Elektroden dennoch zum Ziel zu kommen. Dies verlangt naturgemäß eine ganze Anzahl von Behandlungen, bevor an Hand des therapeutischen Effektes auf die Wirksamkeit der einen oder anderen Anordnung der Elektroden rückgeschlossen werden kann. Dies ist vom Standpunkt des Mediziners her gesehen unbefriedigend, da es auf ein langwieriges Probieren hinausläuft und für den Patienten mit Unannehmlichkeiten — Vielzahl von Behandlungen u. dgl. — verbunden ist. Darüber hinaus kann, wie bereits geschildert, die Elektrodenanordnung nicht beliebig gewählt werden, da ihr durch die Form der Körperoberfläche eine natürliche Grenze gesetzt ist.ay change the electrodes nevertheless to the goal come. This naturally requires a number of treatments before turning to the therapeutic one Effect on the effectiveness of one or the other arrangement of the electrodes inferred can be. This is unsatisfactory from the point of view of the medical professional as it is a tedious process Trying will result in discomfort for the patient - variety of treatments and the like - is connected. In addition, as already described, the electrode arrangement cannot can be chosen arbitrarily, as there is a natural limit set by the shape of the body surface.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine exakte technische Methode zur Erziel jr.g einer opti-The invention is based on the object of providing an exact technical method for achieving an optimal

<o malen Interferenz am Behandlungsort vorzuschlagen. Hierbei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß nicht im gesamten Kreuzungsbereich der Strombahnen Interferenz bzw. gleich starke Interferenz 'herrscht, vielmehr bei konstanten elektrischen Größen des Gerätes und konstanter Anordnung der Elektroden für den Interferenzbereich ein Vektorfeld anzunehmen ist, dessen Vektoren den prozentualen Betrag der Interferenz und deren Richtung angeben. Dabei hängt die Form dieses Interferenzfeldes von der Elektrodenanordnung ab. Durch Variation der Stromstärke mittels Regelgliedern müßte es demzufolge gelingen, das Interferenzfeld so zu verlagern, daß am Behandlungsorl optimale Interferenz und somit Reizwirkung gegeben ist. Nun sind zwar bereits Geräte bekannt, bei denen jeder Stromkreis ein Regclglied in Form von Potentiometern zur Änderung der Stromstärke aufweist (am 20.11.1952 bekanntgemachte Patentanmeldung P 21 030D), doch dienen die Regelglieder hierbei lediglich dazu, die beim Einschalten an den sensiblen Hautnerven entstehenden Reizwirkungen zu vermeiden, indem eine sogenannte »einschleichende« Intensitätssteigerung der ■ einige tausend Hertz betragenden Impulsfolge mittels der Potentiometer erzeugt wird.<o propose paint interference at the treatment site. The invention is based on the knowledge that not in the entire crossing area of the current paths Interference or equally strong interference 'prevails, rather with constant electrical quantities of the device and constant arrangement of the electrodes for the interference area a vector field is to be assumed whose vectors indicate the percentage amount of interference and its direction. The shape of this interference field depends on the electrode arrangement. By varying the Amperage by means of regulating elements should therefore succeed in shifting the interference field in such a way that that there is optimal interference and thus irritation at the treatment area. Well are already Devices known in which each circuit has a control element in the form of potentiometers for changing the current (patent application P 21 030D published on November 20, 1952), but serve the regulating elements only add those that arise when switching on the sensitive skin nerves Avoid irritating effects by a so-called »creeping« increase in the intensity of the ■ some A pulse train of a thousand Hertz is generated by means of the potentiometer.

Demgegenüber zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, daß zur Erzeugung einer optimalen Interferenz am Behandlungsort die Regelglieder durch eine Kopplungseinrichtung derart miteinander ver-In contrast, the invention is characterized in that to generate an optimal interference at the treatment site, the control elements are connected to one another in this way by a coupling device

i 764 672i 764 672

bunilcn sind, dnß bei einer Slromstärkenänderung in dem einen Siromkreis eine gegenläufige Stromstärkcnändcmng in dein anderen Stromkreis stattfindet.bunilcn are, that with a change in current strength in the one Sirom circuit an opposite change in amperage takes place in your other circuit.

Durch die gegenläufige Variation der Stromstärke ist es möglich, das Interfercnzfeld so zu verlagern, daß am Behandlungsort optimale interferenz herrscht. Dabei kann diese Optimalisierung unabhängig von der genauen Lage des Behandlungsortes wie auch der Elektroden erfolgen. Die Bindung au das Behandlungsobjekt kann somit weitgehend eliminiert werden. Es ist ferner nicht nur gewährleistet, daß am Behandlungsort bei schwer erfaßbarer Lage überhaupt eine Reizwirkung auftritt, sondern darüber hinaus dieser Reiz mit größtmöglicher Intensität erfolgt. By varying the current intensity in the opposite direction, it is possible to shift the interference field in such a way that that there is optimal interference at the treatment site. This optimization can be independent from the exact location of the treatment site as well as the electrodes. The bond with that The object to be treated can thus be largely eliminated. It is also not only guaranteed that on In the case of a location that is difficult to determine, an irritant effect occurs at all, but rather above it In addition, this stimulus occurs with the greatest possible intensity.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Regelglieder oder ihre Kopplungseinrichtung so ausgebildet, daß eine Stromstärker.änderung des einen Stromkreises um die Größe X einer Stromstärkeniinderung des anderen Stromkreises um die Größe -AX entspricht, wobei A eine beliebige Zahl ist.According to one embodiment of the invention, the control elements or their coupling device designed in such a way that a current strength change of one circuit by the magnitude X of a current strength change of the other circuit is equal to -AX, where A is any number.

Dadurch bleibt die Interferenz-Intensität, Jie bei Gleichlauf z. B. auf Verträglichkeit eingestellt worden ist, erhalten. Dabei ist es in dem durch das Gerät gegebenen Strombercieh ohne Bedeutung, daß sich in dem einen Kreis die Stromstärke erhöht, da die Verträglichkeit eines mittelfrequenten Stroms beträchtlich höher liegt.As a result, the interference intensity, Jie in synchronism z. B. been adjusted to compatibility is received. It is irrelevant in the current range given by the device that in the one circuit increases the current strength, since the compatibility of a medium-frequency current is considerable higher.

Schließlich ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine Stelleinrichtung vorgesehen, die selbsttätig über die Regelglieder rhythmische, gegenläufige Stromstärkenänderungen in den beiden oder mehreren Stromkreisen erzeugt. »Finally, in a further embodiment of the invention, an adjusting device is provided which is automatic Rhythmic, counter-current changes in current intensity in the two or more of them via the control elements Generated circuits. »

Die rhythmische Stromstärkenänderung hat eine rhythmisch sich ändernde Reizwirkung am" Bchand-Iungsort zur Folge, die in gewissen Anwendungsfällen erwünscht ist. Die Stelleinrichtung kann beispielsweise aus einem durch einen Endschalter gesteuerten Stellmotor bestehen.The rhythmic change in the strength of the current has a rhythmically changing stimulus effect at the "Bchand" location result, which is desirable in certain applications. The adjusting device can, for example consist of a servomotor controlled by a limit switch.

Weitere Meikmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der eine Ausführungsform als scherratisches Schaltbild darstellenden Zeichnung.Further features, details and advantages of the invention emerge from the following description the one embodiment as a scherratic circuit diagram representing drawing.

Mit 1 ist ein geometrisch vereinfachtes Behandlungsobjekt bezeichnet, in dessen Tiefe ein Reiz durch Interferenz zweier mittelfrequentar Ströme von etwa 4 kHz, die sich um einen niederfrequenten Betrag bis zu 200Hz unterscheiden, wirksam werden soll. Hierzu dienen in bekannter Weise zwei Stromkreise 2, 3 mit einer Stromstärke bis zu 60 mA, deren Oszillatoren 21 bzw. 31 die gewünschte Frequenz liefern. Diesen Oszillatoren ist je ein Verstärker 22 bzw. 32 nachgeschaltct, an welche die die Elektroden 23, 24 bzw. 33, 34 aufweisenden Patientenstromkreise angeschlossen sind.With 1 is a geometrically simplified treatment object referred to, in the depth of which a stimulus caused by the interference of two medium-frequency currents of about 4 kHz, which differ by a low-frequency amount of up to 200 Hz, become effective target. For this purpose, two circuits 2, 3 with a current strength of up to 60 mA are used in a known manner Oscillators 21 and 31 deliver the desired frequency. Each of these oscillators is an amplifier 22 or 32 downstream, to which the patient circuits having electrodes 23, 24 or 33, 34 are connected.

In der Zeichnung ist aus Gründen der einfacheren Darstellung eine quadratische Anordnung der Elektroden 23, 24 und 33, 34 gewählt, die jedoch hinsichtlich der Ausführbarkeit der Erfindung nicht zwingend ist, Desgleichen sind nur zwei Stromkreise 2 bzw. 3 gezeigt, die durch weitere Stromkreise gegebenenfalls ergänzt werden können. Es kann auch eine Elektrode zwei oder mehreren verschiedenen Stromkreisen angehören. Die Wahl dieser Parameter hängt im wesentlichen von der Lage der Behandlungsstelle wie auch von der Oberflächen form des Behandlungsobjektes ab.For the sake of simplicity of illustration, the drawing shows a square arrangement of the electrodes 23, 24 and 33, 34 selected, but not with regard to the feasibility of the invention is imperative, Likewise, only two circuits 2 and 3 are shown, which are connected by further circuits can be added if necessary. It can also have two or more different electrodes Belong to circuits. The choice of these parameters essentially depends on the location of the treatment site as well as the surface shape of the object to be treated.

Bei einer bestimmten, beispielsweise der wiedergegebenen Anordnung der Elektroden 23, 24 bzw. 33, 34 läßt sich auf Grund der Potenlialverttilung, die im langsam veränderlichen Feld annähernd die gleiche wie im elektrostatischen Feld ist, das Vektorfeld für die Interferenz ermitteln. Das Behandlungsobjekt wird dabei annähernd als homogen angesehen. Hierbei ergibt sich auf den mit 4 bezeichneten Vektoren 100 ⁰Ze Interferenz in der angegebenen Richtung. Diese verläuft bei der gewählten quadratisehen Anordnung unter 45° zu den Verbindungsgeraden 5 der einander zugeordneten Elektroden 23, 24 bzw. 33. 34. Diese Geraden stellen gleichzeitig die Äquipotentiallinien mit der höchsten Potentialdifferenz für das eine bzw. mit der Potentialdifferenz 0 für das andere Elektrodenpaar dar. Zu beiden Seiten der Vektoren 4 fällt die Intensität der Interferenz ab und erreicht im Bereich der Äquipotentiallinien 5 den Wert 0 Vo. With a certain, for example the shown arrangement of the electrodes 23, 24 or 33, 34, the vector field for the interference can be determined on the basis of the potential distribution, which is approximately the same in the slowly changing field as in the electrostatic field. The object to be treated is viewed as approximately homogeneous. ^{This results in 100 0} Ze interference in the indicated direction on the vectors denoted by 4. In the selected square arrangement, this runs at 45 ° to the connecting straight lines 5 of the electrodes 23, 24 and 33, 34, respectively The intensity of the interference drops on both sides of the vectors 4 and reaches the value 0 Vo in the area of the equipotential lines 5.

Hieraus wird folgendes erkennbar: Befindet sichThe following can be seen from this: Is located

ao der Behandlungsort beispielsweise in dem mit 6 bezeichneten Bereich, so wird dieser nicrt mit der maximalen Interferenz-Intensität erreicht, vielmehr die hauptsächliche Reizwirkung auf irgendwelche gesunden Bereiche ausgeübt. Die gleichen Verhältnisse eras geben sich für strangförmige, das Behandlungsobjekt 1 querende Behandlungsstellen, wie es mit 7 angedeutet ist. Es sind sogar noch ungünstiger gelegene Behandlungsorte denkbar, nämlich diejenigen, welche unmittelbar im Bereich der Aouipotcntiallinien S liegen.ao the treatment site, for example, in that designated with 6 Range, this is not reached with the maximum interference intensity, but rather the mainly irritating to any healthy areas. The same conditions eras exist for strand-shaped treatment sites crossing the treatment object 1, as indicated by 7 is. There are even less favorably located treatment sites conceivable, namely those which are immediately in the area of the Aouipotcntiallinien S lie.

Es ist deshalb in den Stromkreisen 2,3 je ein Regelglied 25, 35 für die Stromstärke zwischen dem Oszillator 21 bzw. 31 und dem Verstärker 22 bzw. 32 eingeschaltet. Dabei ist eine mechanische Kopplung dieser Regelglieder 25, 35 derart vorgesehen, daß bei Änderung der Stromstärke im Kreis 2 in Richtung 26 eine gegenläufige Änderung der Stromstärke im Kreis 3 in Richtung 36 stattfindet. Besonders qünstige Ergebnisse lassen sich dann erreichen, wenn der Stromänderung im einen Kreis um die Größe 2X eine Änderung im anderen Kreis um die Größe —X entspricht. In diesem Fall wandert der Vektor 4 mit einer Intensität von 100 °/o in die in ler Zeichnung wiedergegebene Lage 8 bzw. 9.It is therefore a control element in each of the circuits 2, 3 25, 35 for the current strength between the oscillator 21 or 31 and the amplifier 22 or 32 turned on. A mechanical coupling of these control members 25, 35 is provided in such a way that at Change in the amperage in circuit 2 in direction 26, an opposite change in amperage in Circle 3 in direction 36 takes place. Particularly favorable results can be achieved if the Current change in one circle by size 2X a change in the other circle by size —X is equivalent to. In this case the vector 4 migrates with an intensity of 100% into the drawing Position 8 or 9 shown.

Beträgt beispielsweise die Ausgangsstiomstärke in beiden Kreisen 2 und 3 Ij = L₄ = 20 mA, so ergibt sich zunächst für das Interferenzoptimum der Vektor4. Wird l., mittels des Regelgliedes 25 um 50% erhöht, also auf 30m A eingestellt und demgemäß I._t um 25 ° 0,If, for example, the output intensity in both circles 2 and 3 is Ij = L ₄ = 20 mA, then vector4 results initially for the interference optimum. If l. Is increased by 50% by means of the control element 25, i.e. set to 30m A and accordingly I. _t by 25 ° 0,

jo also auf 15 mA erniedrigt, so wird der Vektor 4 in die Lage 9 verlagert. Im angenommenen Fall der strangförniigen Behandlungsstelle 7 wird diese infolgedessen mit der größtmöglichen Interferenz von lOO⁰'» behandelt, d.h., der therapeutische Reiz an dieser Stelle optimal lokalisiert. In gleicher Weise gilt dies für die kreisförmige, mit 6 angedeutete Behandlungsstelle. jo is thus reduced to 15 mA, the vector 4 is shifted to position 9. In the assumed case, the treatment site strangförniigen 7, this will consequently with the greatest possible interference of lOO ⁰ '' treated, ie, the therapeutic stimulus at this point perfectly located. This applies in the same way to the circular treatment site indicated by 6.

Bei gegebener Behandlungsfläche hat man sich bisher damit begnügen müssen, daß nur Teile der- ■ selben mit lOO°/o Interferenz erfaßt werden. Durch die Erfindung ist nun die Möglichkeit eröffnet, nahezu die gesamte Behandlungsfläche mit 100% Interferenz zu erfassen. Dies geschieht dadurch, daß die Stromstärke in den Kreisen 2,3 rhythmisch geändert wird, d. h. in Richtung 26, 36 bzw. 27, 37. Dabei wandert der Vektor 4 entsprechend dem Doppelpfeil 10 zwischen den Lagern 8,9 hin und her, so daß die maximale Interferenz von 100%With a given treatment area, one has hitherto had to be content with the fact that only parts of the- ■ the same can be detected with 100% interference. The invention now opens up the possibility of using almost the entire treatment area Detect 100% interference. This happens because the current strength in the circles 2.3 rhythmically is changed, d. H. in the direction 26, 36 or 27, 37. The vector 4 migrates accordingly the double arrow 10 between the bearings 8,9 back and forth, so that the maximum interference of 100%

eine vergleichsweise große Fläche überstreicht. Eine solche rhythmische Änderung, die selbsttätig durch einen von einem Endschalter gesteuerten Stellmotor erfolgen kann, ist nicht nur für ausgedehnte Behandlungsstcllcn vorteilhaft, sondern kommt auch dann in S Frage, wenn aus medizinischen Erwägungen ein an· und abschwellender Reiz erzeugt werden soll.covers a comparatively large area. Such a rhythmic change, which can take place automatically by a servomotor controlled by a limit switch, is not only advantageous for extensive treatment procedures, but also comes into question when an increasing and decreasing stimulus is to be generated for medical reasons.

Die Ausbildung gemäß der Erfindung ermöglicht also nicht nur eine optimale Interferenz am Bchand- !ungsort zu erreichen, sondern ferner, einen Reiz sowohl auf vergleichsweise kleine als auch auf große Bchandlurigsstcllen unabhängig von ihrer Form au· ßcrst genau zu lokalisieren. Darüber hinaus ist eine rhythmisch an- und abschwellende Reiztherapie möglich. The design according to the invention thus not only enables optimal interference to be achieved at the item location, but also enables a stimulus to be localized extremely precisely to both comparatively small and large items regardless of their shape. In addition, a rhythmically increasing and decreasing stimulus therapy is possible.

Die vorstehenden . Ausführungen, wie auch die schcmatischc Zeichnung gelten in erster Linie für ein homogenes Bchandlungsmcdium, haben jedoch mit kleinen Abweichungen auch für den menschlichen Körper mit seinen inhomogenen Strukturen Gültigkeit. Im übrigen läßt sich die Erfindung auf von der quadratischen abweichende Elektrodenanordnungen wie auch auf mehr als zwei Stromkreise sinngemäß übertragen.The foregoing. Explanations such as the schematic drawing apply primarily to a homogeneous Bchandlungsmcdium, but with small deviations also apply to the human body with its inhomogeneous structures. In addition, the invention can be applied analogously to electrode arrangements deviating from the square one, as well as to more than two circuits.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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Claims

Patent claims:

1. Electromedical device for interference current therapy with at least two of each other independent circuits acting on an object to be treated via electrodes, whose alternating current frequencies, which are in themselves stimulus-ineffective, are used to generate a stimulus-effective Differentiate interference at a treatment site by a low frequency amount, and with an alternator and a controllable control element for the current intensity in each Electric circuit, characterized that to generate an optimal interference at the treatment site (6, 7) the control elements (25, 35) are connected to one another by a coupling device in such a way that when the current strength changes in one circuit (2) there is an opposite change in current intensity in that other circuit (3) takes place.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the Regelträgercr (25, 35) or their Coupling device designed so sini !. that a change in the strength of the current dos a circuit (2) by the size X of a change in the strength of the other circuit (3) by the size AX, where A is any number.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized by an adjusting device which is automatic Rhythmic, opposing changes in current intensity in d ^ n both or via the control elements several circles (2,3) generated.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the adjusting device consists of one Steep motor controlled by a limit switch consists.