DE3925878A1

DE3925878A1 - Pulsed magnetic field therapy system - reduces magnetic field as attenuated oscillation at frequency corresp. to physiological harmonic or contg. it

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Publication number: DE3925878A1
Application number: DE19893925878
Authority: DE
Inventors: Heiner Kastl
Original assignee: Kastl Electronic & Co KG GmbH
Current assignee: Kastl Electronic & Co KG GmbH
Priority date: 1989-08-04
Filing date: 1989-08-04
Publication date: 1991-02-07

Abstract

The excitation freq. is pref. 0.1 to 10 Hz. The oscillation freq. is 100 to 10,000 Hz. The pulsed magnetic fields are produced by a current source, a pulse generator (7), a coil (4) with a ferromagnetic core (5), a bipolar capacitor (11) and corresp. leads. A transistor (10) short circuits the coil alternately with the pulse generator via a lead (9). The pulse generator and transistor are formed as an alternating switch. The pulse generator effects the coil via a current transistor (8). The other transistor (10) is a blocking type controlling the short circuit lead via the pulse generator and interrupts alternatingly with the current transistor. USE/ADVANTAGE - Treatment of nerves, bones and muscles. Reduced power consumption. Continuously changing magnetic field for max. effect.

Description

Die Behandlung von Nerven-, Knochen- und Muskelerkrankungen mit elektrischen oder magnetischen Feldern ist seit langem bekannt. Bei der Magnetfeldtherapie wird üblicherweise ein gepulstes, bi polares oder monopolares Magnetfeld auf die zu behandelnde Körper teile zur Einwirkung gebracht, wobei die Pulsfrequenz in etwa den körpereigenen physiologischen Frequenzen entspricht, d.h. etwa 1-1000 Hz aufweist. Die Magnetfeldpulse weisen dabei in etwa Rechteck- oder Sinuscharakter auf und wechseln mit gleich langen Magnetfeld-freien Zeiten ab. Aus der Dissertation Grundlagen der Elektroklimatologie von Dr. Ludwig, Freiburg, 1967, ist weiterhin bekannt, daß die Magnettherapie praktisch nur auf der Magnetfeld änderung beruht, so daß es mit praktisch gleichem Effekt möglich ist, das Rechteckmuster bekannter Magnetfeldtherapie-Vorrichtungen durch kurzzeitige Magnetfeldstöße bei gleichbleibender Frequenz zu ersetzen. Da das Magnetfeld nur angeregt, aber nicht aufrecht erhalten werden muß, ist dieses Verfahren wesentlich energie sparender.Treatment of nerve, bone and muscle disorders with electric or magnetic fields has long been known. In magnetic field therapy, a pulsed, bi polar or monopolar magnetic field on the body to be treated parts brought into effect, the pulse frequency in about the corresponds to the body's physiological frequencies, i.e. approximately Has 1-1000 Hz. The magnetic field pulses have approximately Rectangular or Sinus character and change with equally long Magnetic field-free times. From the dissertation Basics of Electroclimatology by Dr. Ludwig, Freiburg, 1967, is still known that the magnetotherapy practically only on the magnetic field Change is based, so that it is possible with practically the same effect is the rectangular pattern of known magnetic therapy devices due to brief magnetic field surges at constant frequency replace. Because the magnetic field is only excited, but not upright must be obtained, this process is essentially energy more economical.

Es wurde nunmehr gefunden, daß die Magnetfeldtherapie wesentlich verbessert werden kann, wenn man statt der gepulsten Magnetfelder mit einheitlicher Frequenz Magnetfelder verwendet, bei denen der Anregungsfrequenz noch eine oder mehrere Oberschwingungen über lagert werden. Vorteilhafterweise wird dies nicht durch eine Viel zahl von Anregungsimpulsen erreicht, was wiederum einen hohen Energieverbrauch bedeuten würde, sondern dadurch, daß das die Magnetspule Teil eines gedämpften Schwingkreises ist.It has now been found that magnetic therapy is essential can be improved if instead of the pulsed magnetic fields with a uniform frequency magnetic fields where the Excitation frequency over one or more harmonics be stored. Advantageously, this is not a lot number of excitation pulses reached, which in turn is high Would mean energy consumption, but in that the Solenoid coil is part of a damped resonant circuit.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe so gelöst, daß ein Impulsgene rator im Rhythmus der physiologischen Frequenzen kurze, sehr steilflankige Stromimpulse in eine Magnetfeldspule mit einem geeigneten ferromagnetischen Füllmaterial abgibt und die Spule anschließend nach Abschalten des Stroms rücktriggernd 1 bis mehr mals kurzgeschlossen wird. Die durch die Abschaltung des Magnet feldes bewirkte Gegen-EMK erzeugt einen Strom, welcher wiederum ein Magnetfeld umgekehrter Polarität aufbaut. Geeignete Auswahl des ferromagnetischen Füllmaterials und die rücktriggernde Kurz schlußsteuerung bewirkt, daß der so bewirkte Auf- und Abbau von Magnetfeldern als gedämpfte Schwingung ausgebildet ist, wobei Spulengröße und Magnetkern die Schwingungsfrequenz bestimmen.According to the invention the object is achieved in such a way that an impulse gene rator in the rhythm of the physiological frequencies short, very steep-edged current pulses in a magnetic field coil with a suitable ferromagnetic filling material and the coil then retriggering 1 to more after switching off the power is short-circuited. By switching off the magnet back-emf caused by the field generates a current, which in turn builds up a magnetic field of reverse polarity. Appropriate selection of the ferromagnetic filler and the retriggering short final control causes the resulting assembly and disassembly of Magnetic fields is designed as a damped vibration, wherein Coil size and magnetic core determine the oscillation frequency.

Da nur der anregende erste Stromimpuls Leistung erfordert, nicht jedoch die weiteren Schwingungsimpulse, haben Anlagen dieser Art den Vorteil mit einer sehr geringen Leistung auszukommen. Dadurch wird es möglich, solche Vorrichtungen mit einer kleinen Batterie oder einem Akku von beispielsweise 6, 9 oder 12 Volt zu betreiben und die Vorrichtungen klein, transportabel und ortsunabhängig zu machen.Since only the stimulating first current pulse requires power, not however, the further vibrational impulses have systems of this type the advantage of having a very low output. Thereby it becomes possible to use such devices with a small battery or to operate a battery of 6, 9 or 12 volts, for example and the devices are small, portable and independent of location do.

Beispielsweise kann bei einer Impulsfrequenz von 1-1,5 Hz, was in etwa der Herzfrequenz entspricht, eine Impulsdauer für den an regenden Stromstoß von einer Millisekunde vorgesehen sein. Ver glichen mit einer herkömmlichen rechteckimpulsgesteuerten Magnet feldspule, bei der das Feld 0,5 Sek. aufrechterhalten wird, wird die Stromquelle daher nur mit 1/500 der Leistung belastet. Da letztlich in beiden Fällen die nicht abgegebene Energie in Wärme umgeformt wird, hat das erfindungsgemäße Verfahren auch den zu sätzlichen Vorteil, nur etwa 1/500 der Wärme zu liefern, d.h. die Magnetfeldspulen bleiben praktisch kalt und bedürfen in keinem Fall einer zusätzlichen Kühlung.For example, at a pulse frequency of 1-1.5 Hz, what in corresponds approximately to the heart rate, a pulse duration for the stimulating surge of one millisecond. Ver compared with a conventional rectangular pulse controlled magnet field coil, in which the field is maintained for 0.5 seconds the power source is therefore only loaded with 1/500 of the power. There ultimately in both cases the energy not given off in heat is reshaped, the method according to the invention also has the added advantage of only providing about 1/500 of the heat, i.e. the Magnetic field coils remain practically cold and do not require anything Case of additional cooling.

In den beigefügten Figuren ist die Erfindung näher erläutert, ohne daß diese darauf beschränkt sein soll. The invention is explained in more detail in the accompanying figures, without that it should be limited to this.

Die Fig. 1-3 zeigen verschiedene Magnetfelderzeugungszeitkurven, Figs. 1-3 show various magnetic field generating time curves,

Fig. 4 zeigt das schematische Schaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und Fig. 4 shows the schematic diagram of a device according to the invention and

Fig. 5 zeigt eine erfindungsgemäße Schaltung mit Transistor schaltern. Fig. 5 shows a circuit according to the invention with transistor switches.

Fig. 1 zeigt ein konventionelles gepulstes Magnetfeld mit Recht eckimpulsen und einer Impulsfrequenz von 1 Hz. Fig. 1 shows a conventional pulsed magnetic field with right corner pulses and a pulse frequency of 1 Hz.

Fig. 2 zeigt den Verlauf des Magnetfeldes bei stoßweiser Anregung, wobei zur Verdeutlichung statt der Impulsbreite von etwa 1 Milli sek., wie sie üblich ist aus zeichentechnischen Gründen, eine Impulsbreite von 1/20 Sek. abgebildet ist. Fig. 2 shows the course of the magnetic field at pulsatile stimulation, being ready to illustrate rather than the pulse width of about 1 milli sec., As is usual in sign technical reasons, a pulse width of 1/20 sec..

Fig. 3 zeigt den Verlauf eines erfindungsgemäß schwingenden Magnetfeldes, wobei wiederum eine Impulsfrequenz von 1/20 Sek. aus zeichentechnischen Gründen gewählt wurde und das Schwingungsmuster auf 3 Schwingungen beschränkt ist. FIG. 3 shows the course of a magnetic field oscillating according to the invention, a pulse frequency of 1/20 seconds again being chosen for drawing reasons and the oscillation pattern being limited to 3 oscillations.

Fig. 4 zeigt die Stromquelle U, einen Schalter 1 mit den Schalt stellungen 2 für die Stromanregung und 3 für die Kurzschaltung der Spule 4, welche einen ferromagnetischen Kern 5 enthält sowie einen bipolaren Kondensator 11. Der Schalter kann dabei ein Wagnerscher Hammer oder eine ähnliche kurze Schaltstöße erlaubende Vorrichtung sein. Fig. 4 shows the current source U, a switch 1 with the switching positions 2 for the current excitation and 3 for the short circuit of the coil 4 , which contains a ferromagnetic core 5 and a bipolar capacitor 11th The switch can be a Wagner hammer or a similar device that allows short switching shocks.

Fig. 5 zeigt eine der heutigen modernen Elektronik entsprechende Ausführungsform, wobei eine Batterie 6, die beispielsweise 6-30 Volt Gleichstrom liefert, einen Impulsgenerator 7 mit Strom versorgt, welcher diese Stromimpulse über einen Stromtransistor 8 in die Spule 4 abgibt, welche wiederum einen Ferritkern 5 enthält. In Reihe mit der Spule ist ein bipolarer Kondensator 11 ge schaltet. Während des Stromimpulses ist die Kurzschlußleitung 9 durch den Sperrtransistor 10 unterbrochen. Nach Beendigung des Stromstoßes unterbricht umgekehrt wiederum der Stromtransistor 8 die Verbindung zwischen Stromquelle und Spule, während der Sperr transistor 10 die Spule 4 über die Leitung 9 und den Konden sator 11 kurzschließt. Stromtransistor 8 wird beispielsweise von dem Generator 7 mit einer Frequenz von 1 Hz gesteuert, so daß der Stromtransistor 1 Millisek. Strom durchflossen und 999 Millisek. gesperrt ist, während umgekehrt der Sperrtransistor 10 1 Millisek. gesperrt und 999 Millisek. offen ist. Fig. 5 shows an embodiment corresponding to today's modern electronics, wherein a battery 6 , which for example supplies 6-30 volts direct current, supplies a pulse generator 7 with current, which emits these current pulses via a current transistor 8 in the coil 4 , which in turn a ferrite core 5 contains. A bipolar capacitor 11 is switched in series with the coil. The short-circuit line 9 is interrupted by the blocking transistor 10 during the current pulse. After termination of the current surge, the current transistor 8 in turn interrupts the connection between the current source and the coil, while the blocking transistor 10 short-circuits the coil 4 via the line 9 and the capacitor 11 . Current transistor 8 is controlled, for example, by the generator 7 at a frequency of 1 Hz, so that the current transistor 1 millisec. Current flowed through and 999 milliseconds. is blocked, while conversely the blocking transistor 10 1 millisec. locked and 999 millisec. is open.

Die beispielhaft verwendete Spule 4 hat eine Induktivität von 5 mH der bipolare Kondensator 11 ist aus 2 Elektrolytkondensatoren mit je 4,7 mF zusammengesetzt. Als Transistoren wurden ein NPN-6-75- Transistor als Stromtransistor 8 und ein PNP-6-76-Transistor als Sperrtransistor 10 verwendet.The coil 4 used as an example has an inductance of 5 mH, the bipolar capacitor 11 is composed of 2 electrolytic capacitors, each with 4.7 mF. An NPN-6-75 transistor was used as a transistor 8 as a transistor and a PNP-6-76 transistor as a blocking transistor 10 as transistors.

Claims

1. Use of pulsed magnetic fields for therapeutic treatment of nerves and muscles with the corresponding physiological frequencies, short-term magnetic field pulses, characterized in that the magnetic field is broken down as a defined damped vibration.

2. Use according to claim 1, characterized in that the Frequency of vibration damping of a physiological upper wave corresponds to or contains it.

3. Use according to claim 1 or 2, characterized in that that the excitation frequency 0.1-10 Hz and the vibration frequency is 100-10,000 Hz.

4. Device for generating pulsed magnetic fields, be standing from a current source (u), a pulse generator ( 7 ) and a coil ( 4 ) with a ferromagnetic core ( 5 ), a bi-polar capacitor ( 11 ) and corresponding lines, as characterized by that a device ( 10 ) is present which short-circuits the coil ( 4 ) alternately with the pulse generator ( 7 ) via a line ( 9 ).

5. The device according to claim 4, characterized in that the pulse generator ( 7 ) and short-circuiting device are in the form of a changeover switch ( 1 ).

6. The device according to claim 4, characterized in that a generator ( 7 ) is provided as a pulse generator, which acts on the coil ( 4 ) via a current transistor ( 8 ) and a blocking transistor ( 10 ) is provided, which the short-circuit line ( 9 ) controlled by the pulse generator ( 7 ) in alternation with the current transistor ( 8 ) interrupts.

7. The device according to claim 4-6, characterized in that a battery or a rechargeable battery with a Voltage of 6-30 volts is used.

8. The device according to claim 4-7, characterized in that the coil ( 4 ), ferrite core ( 5 ) and short-circuit line ( 9 ) form a resonant circuit with a frequency of 100-10 000 Hz.