DE69725484T2

DE69725484T2 - Vorrichtung zur Behandlung von Harninkontinenz

Info

Publication number: DE69725484T2
Application number: DE69725484T
Authority: DE
Inventors: Norio Kawasaki-shi Ishikawa; Shin Suda; Hidehiro Sayama-shi Hosaka
Original assignee: Nihon Kohden Corp
Current assignee: Nihon Kohden Corp
Priority date: 1996-02-15
Filing date: 1997-02-13
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2017-02-14
Also published as: EP1319422A2; DE69725484D1; EP0788813A1; US5984854A; EP1319422A3; EP0788813B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDING
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von Harninkontinenz auf eine solche Weise, daß ein Wirbelstrom in dem physiologischen Körper mittels einer magnetischen Stimulationsspule induziert wird, die bei Zuführung von Stromimpulsen einen pulsierenden Magnetfluß erzeugt.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Harninkontinenz oder Harnverlust gegen den Willen des Patienten ist vernachlässigt worden, da es sich nicht um eine das Leben des Patienten bedrohende Störung handelt. Diese urologische Funktionsstörung beeinträchtigt jedoch häufig die täglichen Aktivitäten des Patienten, und deshalb sind geeignete Behandlungsmaßnahmen erwünscht.
Dieser Wunsch ist heutzutage besonders manifest, da die ältere Bevölkerung rasch zunimmt und damit einhergehend die Tendenz besteht, daß die Zahl von Patienten mit dieser Blasenfunktionsstörung steigt. Diese Funktionsstörung beobachtet man bei Kindern sowie bei älteren Menschen beiderlei Geschlechts, und Patienten mit Rückenmarkverletzungen, die oft aus Verkehrsunfällen resultieren, leiden ebenfalls häufig unter dieser Funktionsstörung. Solche Tendenzen fördern den dringenden Wunsch nach einem guten Mittel zur Heilung dieses ungewollten Abgangs von Urin, da ein solches Heilmittel zur Verbesserung der Lebensqualität des Patienten erheblich beitragen würde.
Herkömmliche Methoden zur Behandlung von Harninkontinenz umfassen neben denen, die die Verabreichung von Medikamenten oder chirurgische Eingriffe nötig machen, die elektrische Stimulation, die darin besteht, daß an den Patienten Stimulationselektroden angelegt und von diesen elektrische Impulse abgegeben werden, um relevante Muskeln zu kontrahieren, so daß das Auftreten von Streß- oder Drang- Inkontinenz verhindert wird. Diese elektrischen Behandlungsmethoden sind allgemein bekannt.
Die bei diesen Methoden zu stimulierenden Hauptelemente umfassen den Plexus lumbosacralis, der die untere Harnröhre mit Reizen versorgt, und eine Muskelgruppe, die den Beckenboden bildet (Beckenbodenmuskelgruppe), und den äußeren Harnröhrensphinkter. Die Stimulationselektroden werden gewöhnlich in den Anus oder die Vagina eingeführt, so daß sie von der Körperoberfläche nahe an diese Nerven und Muskeln gelangen.
Um in die Vagina eingeführt zu werden, sind die Stimulationselektroden, die an einen Impulsgenerator anzuschließen sind, in Form eines Stifts mit einem Durchmesser von 2 cm und einer Länge von 4 cm, während sie für das Einführen in den Anus eine tympanische Form ähnlicher Größe haben. Nach dem Anbringen der Elektroden an dem Körper werden sich wiederholende Stromimpulse mit einer Frequenz von einigen Hz bis einigen zehn Hz, einem Spitzenstrom von 1 bis 100 mA und einer Dauer von 50 μs bis 5 ms von der Körperoberfläche aus durch den Körper geschickt.
Im allgemeinen sind Impulse mit einer Frequenz von einigen Hz bei Dranginkontinenz indiziert, während Impulse mit einer Frequenz von einigen zehn Hz bei Streßinkontinenz angezeigt sind. Die Behandlung besteht gewöhnlich darin, daß einmal täglich für 15 min elektrische Impulse abgegeben werden und die Sitzung über zwei bis vier Wochen wiederholt wird.
Bei dieser Behandlung wird die Beckenbodenmuskelgruppe durch von der Körperoberfläche abgegebene Impulse stimuliert und aktiviert. Deshalb werden dystrophierte Muskeln aktiviert und erlangen eine Kraft, die zum Verengen des Harngangs erforderlich ist. Deshalb ist diese Methode zur Behandlung von Streßinkontinenz wirksam.
Um Dranginkontinenz zu bekämpfen, die aus ungewollter Kontraktion der Blase resultiert, ist es erforderlich, den Nervus pudendus zu stimulieren, der von dem zweiten bis vierten Sakralnerv oder den Ästen davon aufsteigt, da der Impuls von diesem Nerv die ungewollte Kontraktion der Blase reflektorisch hemmen kann, so daß dadurch ungewollter Urinabgang verhindert wird.
Eine alternative Methode, die ebenfalls allgemein bekannt ist, besteht darin, Oberflächenelektroden an dem äußeren Pudendumbereich oder in seiner Nähe anzubringen, um den Nervus pudendus zu stimulieren. Wenn Sitzungen mit wiederholten Stimulationen über einen längeren Zeitraum wiederholt werden, hält die Wirkung auch nach Abschluß der Behandlung an.
Es ist ferner bekannt, daß diese Methoden zur Behandlung von Blasenschmerzen, häufigem Urinieren sowie Bettnässen wirksam sind.
Bei diesen Methoden, die die Verwendung einer Elektrode vom Stifttyp erfordern, muß der Patient jedoch die Elektroden bei jeder Behandlung in den Anus oder die Vagina einführen.
Dies ist für den Patienten sehr unangenehm und peinlich.
Insbesondere, wenn Kinder, unverheiratete Frauen oder ältere Menschen mit diesen Methoden behandelt werden müssen und sie gezwungen sind, solche Handlungen für die Behandlung vorzunehmen, empfinden sie mit Sicherheit eine starke Abneigung gegen solche Notwendigkeiten, die in extremen Fällen zu einer vollständigen Ablehnung der Behandlung oder der Fortsetzung der Behandlung führen kann. Wenn ein starker Stimulationsstrom eingesetzt wird, um die Wirkung zu verstärken, damit der für die Behandlung erforderliche Zeitraum verkürzt werden kann, kann dies auch Schmerzen oder im schlimmsten Fall Verbrennungen verursachen.
Angesichts dessen wird die Reizintensität in einer Pilotstudie allmählich erhöht, und die Intensität der Stimulationsbehandlung wird auf einen Wert, der dem Patienten keine Beschwerden bereitet, bzw. auf einen tolerierbaren Grenzwert eingestellt. Die Wirkung eines Reizes variiert jedoch stark, je nach der Konfiguration der Elektroden, durch die er abgegeben wird, und je nach der Sensibilität des Patienten. Wenn ferner der Patient eine gestörte Sensibilität hat, kann es passieren, daß die Intensität des Reizes so groß ist, daß der Patient Verbrennungen erleidet.
Mit diesen Methoden sind also viele Problem verbunden, die noch gelöst werden müssen. Diese Methoden erfordern außerdem das häufige Einführen/Entfernen von Elektroden in die/aus der Vagina oder in den/aus dem Anus, was zwangsläufig mit der Gefahr von Infektionen und Entzündungen verbunden ist. Diese angeblich nichtinvasiven Methoden stellen folglich beinahe eine invasive Behandlung dar.
Um die obigen Probleme zu mildern, ist eine Reihe von Methoden entwickelt worden, wobei Oberflächenelektroden um den Pudendumbereich herum auf die Haut geklebt werden. Die gleichen Probleme bestehen jedoch fort: Schmerzen und Verbrennungen können mit der progressiven Zunahme der Stimulation leichter auftreten, und das tägliche Anlegen/Abnehmen von Oberflächenelektroden kann zu Reizungen/Entzündungen der betroffenen Haut führen. Diese Methode wird auch nicht bei Patient angewandt, deren Sensibilität beeinträchtigt ist.
Die WO-A-94 13 357 beschreibt eine Vorrichtung zur Nervenstimulation, die ein Spuleninstallationsgerät aufweist. Diese Vorrichtung ist tragbar, so daß sie in jedem Raum installiert werden kann, und ist mit einer Vielzahl von magnetischen Stimulationsspulen versehen, die an einen Körperbereich eines Patienten wie beispielsweise die unteren Gliedmaßen angebracht werden. Diese Vorrichtung weist ferner Spulenversorgungseinrichtungen zum elektrischen Versorgen der magnetischen Stimulationsspulen auf, um eine Folge von Magnetflußimpulsen zu erzeugen, und es ist anzunehmen, daß sie zur Behandlung von Harninkontinenz ausgebildet ist.
Die DE-U-93 00 499 beschreibt eine ähnliche Stimulationsvorrichtung, wobei die Spule in einen Stuhl eingebaut ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Angesichts des Vorstehenden ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Behandlung von Harninkontinenz anzugeben, die nichtinvasiv ist, weder Beschwerden bereitet noch schmerzhaft oder peinlich ist und die ungeachtet von Alter und Geschlecht bei jedermann eingesetzt werden kann.
Die vorliegende Erfindung beruht darauf, daß der Tatsache Beachtung geschenkt wurde, daß das Zuführen eines Magnetimpulsfelds anstelle des Hindurchleitens eines Stromimpulses durch den physiologischen Körper einen Wirbelstrom induzieren kann, und basiert auf der Entwicklung eines magnetischen Stimulationsverfahrens, bei dem Magnetflußimpulse, die in den Körper eindringen, durch einen externen Körperbereich erzeugt werden, um dadurch die Beckenbodenmuskelgruppe, die äußere Harnröhrengruppe oder den lumbosakralen Nervenplexus zu erreichen, deren Stimulation für die Behandlung von Harninkontinenz wirksam ist.
Die nicht geprüfte JP-Patentveröffentlichung Nr. 57-22770 beschreibt eine magnetische Behandlungvorrichtung, bei der sich ein Kondensator, der von einer Gleichstromquelle aufgeladen worden ist, durch eine Spule entlädt und der Entladungsstrom mit einem Schalter unterbrochen wird, der mit einer vorbestimmten Frequenz ein- und ausgeschaltet wird, so daß dadurch Magnetflüsse um die Spule herum zur Stimulation erzeugt werden.
Bei dieser magnetischen Behandlungsvorrichtung kann ein Energiekreis mit einem geringen Innenwiderstandswert Magnetflußimpulse mit einer Frequenz erzeugen, die von der einer Netzstromleitung verschieden ist, und das Umschalten von Impulsmoden kann ebenfalls rasch erreicht werden.
Bei dieser Methode werden die stimulierenden Magnetspulen jedoch durch Saugplättchen an dem Körper angebracht, um die lokale Durchblutung zu stimulieren, um dadurch Schmerzen im Zusammenhang mit Muskelbelastung oder rheumatoider Arthritis zu mildern. Dieselbe Veröffentlichung sagt jedoch nichts über die Behandlung von Harninkontinenz.
Zur Lösung der oben beschriebenen Aufgabe besteht die vorliegende Erfindung zur Behandlung von Harninkontinenz aus einer Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1. Sie weist folgendes auf: das Anbringen einer magnetischen Stimulationspule an einem Körperbereich innerhalb eines Bereichs von der Taille bis zu den unteren Gliedmaßen und das Versorgen der Spule mit einer Folge von Stromimpulsen, um eine Folge von Magnetflußimpulsen zu erzeugen.
Der Magnetfluß dringt in den Körper ein, und der resultierende Wirbelstrom stimuliert ohne weiteres die Beckenbodenmuskelgruppe, den Nervus pudendus, der von den zweiten bis vierten Sakralnerven aufsteigt und der für Stromstimulation, die von der Körperoberfläche aus angewandt wird, kaum zugänglich ist, den äußeren Harnröhrenmuskel oder den Nervus tibialis.
Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung weist folgendes auf: ein Spuleninstallationsgerät, das in einem Raum installierbar und mit einer oder mehreren magnetischen Stimulationsspulen versehen ist, die auf einen Körperbereich des Patienten innerhalb des Bereichs von der Taille bis zu den unteren Gliedmaßen einstellbar sind, und Spulenversorgungsinrichtungen zum Speisen der magnetischen Stimulationsspulen, um eine Folge von Magnetflußimpulsen zu erzeugen.
Eine andere Vorrichtung, die nicht gemäß der Erfindung ausgebildet ist, weist folgendes auf: ein oder mehrere am Körper angebrachte Bekleidungselemente, die mit einer oder mehreren magnetischen Stimulationsspulen versehen sind, um einen Magnetfluß an oder um den Pudendumbereich des Patienten herum zu erzeugen, Spulenversorgungseinrichtungen zum Speisen der magnetischen Stimulationsspulen, um eine Folge von Magnetflußimpulsen zu erzeugen, und eine Batterie zum Speisen der Spulenversorgungseinrichtungen.
Bei der herkömmlichen elektrischen Stimulation, bei der die Verwendung von stiftförmigen Elektroden oder Oberflächenelektroden erforderlich ist, fließt ein großer Anteil des angelegten Stroms durch die Oberhaut, die in direktem Kontakt mit den Elektroden ist, und ist ein reiner Verluststrom, und nur ein kleiner Bruchteil des Stroms fließt durch den wirksamen Bereich.
Der Wirkungsgrad der Stimulation wird also sehr gering. Im Gegensatz dazu ist die vorliegende Erfindung frei von Verlusten, die mit dem oberflächlichen Fließen eines Stimulationsstroms einhergehen, und induziert ohne weiteres einen Wirbelstrom in tiefen Bereichen, der für die Behandlung wirksam ist.
Die vorliegende Erfindung läßt ferner zu, daß sich die Magnetflüsse weiter ausdehnen und tiefer eindringen, so daß ein geringerer Strom wirkungsvoll stimuliert. Eine zunehmende Stromstärke führt also nicht immer dazu, daß Schmerzen empfunden werden. Bei der vorliegenden Erfindung kann der Patient seine Harninkontinenz behandeln, indem einfach eine magnetische Stimulationsspule durch die Kleidung hindurch an seinem Körperbereich angebracht wird, so daß ein Wirbelstrom in dem lumbosakralen Nervenplexus, der Beckenbodenmuskelgruppe, dem äußeren Harnröhrenmuskel oder dem Nervus tibialis induziert wird.
Die Oberflächengestalt zur Erzeugung von Magnetflüssen kann so eingestellt werden, daß sie jedem einzelnen Symptom und jedem Erfordernis gerecht wird. Wenn ein großer Strom gewählt wird, erweitert sich der Wirkungsbereich, und die Anordnung der Spule ist somit nicht beschränkt, so daß die Spule auf einfache Weise an dem Patienten angebracht werden kann.
Die Spule wird zu Hause oder in einem Krankenhaus in einem Spuleninstallationsgerät angeordnet, und an den Patienten wird somit ein starkes Magnetfeld zur Behandlung von Harninkontinenz angelegt, während er eine natürliche Körperhaltung beibehält.
Da die Behandlung keine nennenswerten Schmerzen bereitet, kann der Patient die Fortsetzung der Behandlung ohne weiteres akzeptieren, was zu einer weiteren Verbesserung der Wirkung der Behandlung führt.
Die vorliegende Erfindung kann bei allen Personen jeden Alters und jeden Geschlechts angewandt werden. Außerdem kann die vorliegende Erfindung zur Behandlung von gestörter Miktion und Rückenschmerzen sowie Harninkontinenz angewandt werden, da sie die Stimulation der Harnblase und der Nerven und Muskeln zuläßt, die Harnblase durch Nervenreize anregen.
Der tragbare Typ der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht es, daß nicht nur der Nervus pudendus stimuliert wird, sondern auch der lumbosakrale Nervenplexus, einschließlich des Ischiasnervs und des Nervus tibialis, was zur Kontrolle von Harninkontinenz wirksam ist. Er ermöglicht eine längere Stimulation mit einem schwachen Magnetfeld als der stationäre Typ, während der Patient seinen täglichen Aktivitäten nachgeht, was weiter zu der Verbesserung seiner therapeutischen Wirkung beiträgt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Seitenansicht eines stationären Typs der Vorrichtung unter Verwendung eines Stuhls, das nicht gemäß der erfindungsgemäßen Ausführungsform ausgebildet ist.
2 ist eine Draufsicht auf die Innenkonstruktion der Spulenanordnung, wobei
2A diejenige der gleichen Vorrichtung und 2B diejenige einer anderen Ausführungsform zeigt.
3 ist ein Schaltbild einer Spulenversorgungseinrichtung der gleichen Vorrichtung.
4 zeigt den Stimulationsimpulsmodus der Spulenversorgungseinrichtung.
5 zeigt einen stationären Typ der Vorrichtung, die nicht gemäß der Erfindung ausgebildet ist, wobei ein Bett verwendet wird; dabei ist 5A eine Seitenansicht, 5B eine Draufsicht und 5C eine Modifikation dieses Typs gemäß der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt einen stationären Typ der Vorrichtung, die nicht gemäß der Erfindung ausgebildet ist, wobei ein Ständer in der Nähe des Betts des Patienten verwendet wird.
7 zeigt einen stationären Typ der Vorrichtung, die nicht gemäß der Erfindung ausgebildet ist, wobei ein Ständer verwendet wird, der die Behandlung des Patienten im Stehen ermöglicht; dabei ist 7A eine Seitenansicht, 7B eine Draufsicht, 7C eine Modifikation der magnetischen Stimulationspule und 7D eine andere Modifikation davon.
8 zeigt einen stationären Typ der Vorrichtung, die nicht gemäß der Erfindung ausgebildet ist, wobei ein Ständer verwendet wird, der die Behandlung des Patienten im Stehen ermöglicht; dabei ist die Spule an dem Arm eines Ständers angebracht, und der Patient kann im Stehen behandelt werden, wobei 8A eine Seitenansicht und 8B eine Draufsicht ist.
9 ist eine Perspektivansicht eines tragbaren Typs der Vorrichtung, die nicht gemäß der Erfindung ausgebildet ist, wobei ein Gürtel verwendet wird.
10 ist eine Perspektivansicht eines tragbaren Typs der Vorrichtung, die nicht gemäß der Erfindung ausgebildet ist, wobei eine Unterhose verwendet werden.
11 ist eine Perspektivansicht eines tragbaren Typs der Vorrichtung, die nicht gemäß der Erfindung ausgebildet ist, wobei ein Haftband verwendet wird.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die 1 bis 3 zeigen ein stationäres Spuleninstallationsgerät, das zur Behandlung von Harninkontinenz verwendet wird. Eine Spulenanordnung 19, die in 2A gezeigt ist, wird auf den Sitz 1a eines Stuhls 1 gelegt.
Ein scheibenförmiges Gehäuse 10, das aus einem Kunstharz besteht, enthält in seiner Mitte die Spulenanordnung, die aus einer Gruppe von Formspulen 12 besteht, von denen jede aus einem Hohlleiter besteht, von dem eine Windung in eine magnetische Stimulationsspule 11 gewickelt ist und der dann dicht mit einem Kunstharz bedeckt ist.
Jede magnetische Stimulationsspule 11 ist an beiden Enden mit einer isolierten Wasserzuführungsleitung 13 verbunden, wobei das eine Ende davon mit einer Wasserzuführungsleitung 4a von einer Wasserkühleinrichtung 4 und das andere Ende mit einer Wasserablaufleitung 4b verbunden ist, so daß kaltes Wasser von der Wasserkühleinrichtung durch die Spulengruppe zirkulieren kann.
Einzelne magnetische Stimulationsspulen sind parallel miteinander und durch Zuleitungsdrähte 5a und 5b mit den Ausgangsanschlüssen einer Versorgungseinrichtung 5 verbunden, die eine Spulenversorgungseinrichtung aufweist, um den magnetischen Stimulationsspulen Strom zuzuführen.
3 zeigt ein Schaltbild der Spulenversorgungseinrichtung. Sie hat eine Gleichstromquelle 15, die eine Spannung zwischen 100 V und 3 kV abgibt, einen Kondensator C1 mit einer Kapazität von ungefähr 300 μF, der mit der von der Gleichstromquelle abgegebenen Spannung aufgeladen wird, einen Thyristor 16, der den magnetischen Stimulationsspulen die Ladespannung durch einen Schutzwiderstand R1 zuführt, einen weiteren Thyristor 16a, der eine beim Abschalten sich ausbildende Gegenspannung absorbiert, und eine Umschaltsteuerungsschaltung 17, die das Umschalten dieser Thyristoren auf der Basis einer Lade-/Entladesequenz steuert.
Die Umschaltsteuerungsschaltung kann die Wiederholungsfrequenz der Stimulation im Bereich von 1 Hz bis 100 Hz einstellen. Die Vorrichtung ist so ausgebildet, daß ein Spitzenmagnetfluß von 0,01 Tesla erhalten wird, wenn ein Stromimpuls mit einer Dauer von 100 μs durch die Gruppe von magnetischen Stimulationsspulen geleitet wird, und von 3 Tesla, wenn ein maximaler Stromimpuls von ungefähr 3000 A verwendet wird, vorausgesetzt die Konstruktion der magnetischen Stimulationsspulen 11, die Spannung der Gleichstromquelle 15 und die Kapazität des Kondensators C1 sind richtig eingestellt und gewählt.
Wenn der Patient auf dem die Spulenanordnung 19 enthaltenden Sitz 1a sitzt, wird die Vorrichtung in Betrieb gesetzt, und ein Magnetfluß bildet sich von dem Analbereich nach oben aus. Dabei werden die magnetischen Stimulationsspulen aufgrund von Stromverlusten, die aus der Widerstandskomponente der Spulen resultieren, zu einer Heizeinrichtung mit einer Leistung von 1 bis 70 W.
Wenn die Heizleistung der magnetischen Stimulationsspulen ungefähr 5 W überschreitet, wird Kühlwasser durch die magnetischen Stimulationsspulen zirkuliert, so daß das Auftreten sowohl von Niedrigtemperatur-Verbrennungen als auch von Hochtemperatur-Verbrennungen, die mit einer hohen Heizleistung einhergehen, verhindert wird.
Diese Vorgehensweise ermöglicht eine kontinuierliche Behandlung, die bis zu 15 min dauert. Bei herkömmlichen Verfahren, umfassen die hauptsächlich stimulierten Bereiche oberflächliche Muskeln, wobei die unteren Rektalnerven die Haut um den Anus und äußeren Analsphinkter herum durch Nervenreize anregen, die Dammnerven die Dammhaut und -muskeln, den Nervus dorsalis des Penis und den Nervus dorsalis der Clitoris mit Reizen versorgt.
Bei der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung dringt dagegen ein Magnetfluß tief in den Köper ein und induziert einen Wirbelstrom, und deshalb werden nicht nur Muskelgruppen, die den Beckenboden bilden, sondern auch Äste von den zweiten bis vierten Sakralnerven einschließlich des Nervus pudendus und des äußeren Harnröhrensphinkter wirkungsvoll stimuliert.
Zur Behandlung von Dranginkontinenz wird die Frequenz auf einige Hz eingestellt, während sie zur Behandlung von Streßinkontinenz auf einige zehn Hz eingestellt wird. Der Patient kann die Vorrichtung verwenden, indem er einfach auf den Stuhl 1 sitzt, ohne die Kleidung auszuziehen.
Die Umschaltsteuerungsschaltung 17 kann so modifiziert sein, daß sie neben einer Folge von Einzelimpulsen eine Folge von Doppelimpulsen (die obere Reihe von 4) oder aufeinanderfolgenden Impulsen (die untere Reihe von 4) erzeugt, wobei jeder magnetische Stimulationsimpuls eine Impulsdauer von ungefähr 100 μs hat, so daß dadurch Schmerzen, die mit der Stimulation mit längeren Einzelimpulsen einhergehen, verringert werden.
Ferner kann, obwohl dadurch die Schaltung ein wenig komplizierter wird, eine Gleichstromquelle verwendet werden, deren Ausgänge Doppelpolaritäten haben, was die Erzeugung einer Folge von bipolaren Impulsen (die mittlere Reihe von 4) ermöglicht, was zu einer großen Magnetflußänderung führt und einen größeren Wirbelstrom bewirkt, ohne daß die Spannung der Energiequelle erhöht wird.
Außerdem ermöglicht eine solche Vorrichtung die Erzeugung von Impulsen in verschiedenen Kombinationen: Folgen von monopolaren Einzelimpulsen, eine Folge von bipolaren Doppelimpulsen usw., und der Bediener kann unter ihnen in Abhängigkeit von dem Zustand des Stimulationsbereichs oder den Symptomen des Patienten die geeigneten wählen. Bei dieser Vorrichtung ist die Impulsdauer nicht auf 100 μs beschränkt, sie kann wie bei herkömmlichen Vorrichtungen variiert werden und wird gewöhnlich auf 50 μs bis 5 ms eingestellt.
Der Bediener kann die Impulsdauer beliebig variieren, indem er eine Vielzahl von parallel geschalteten Kondensatoren installiert und indem er die Kapazität durch die Wahl der jeweils geeigneten Kondensatoren einstellt. Elektrophysiologisch gibt es eine Beziehung, Chronaxie genannt, die die Intensität eines Stromimpulses und seine Dauer definiert: Wenn eine Komponente davon hoch gewählt ist, kann die andere niedrig sein, um eine wirkungsvolle Stimulation zu ergeben.
Wenn also eine kurze Impulsdauer des magnetischen Stimulationsimpulses gewählt wird, wird eine hohe Ladespannung gewählt, während eine niedrige Ladespannung gewählt wird, wenn eine lange Impulsdauer gewählt wird. Durch richtiges Einstellen der Intensität und Dauer eines Stromimpulses kann deshalb der Bediener eine Stimulation erhalten, die den geringsten Energieverbrauch erfordert, aber dennoch wirkungsvoll ist.
2B zeigt den Aufbau eines zweiten Typs der Spulenanordnung 19. Magnetische Stimulationsspulen 11a, bei denen jeweils zwei Windungen von isoliertem Draht gewickelt sind, sind jeweils einzeln mit einer Wasserzuführungsleitung 4c und einer Wasserablaufleitung 4d verbunden und werden durch Drähte 5c und 5d mit Strom gespeist.
Bei dieser Anordnung ist es möglich, die Polarität der Magnetfelder, die sich unabhängig voneinander an den magnetischen Stimulationsspulen 11a ausbilden, zu ändern und somit die Verteilung der Magnetflußdichte zu ändern oder die Intensität des durch den zu stimulierenden Bereich fließenden Magnetflusses verstärken.
5A zeigt ein Spuleninstallationsgerät, bei dem ein Bett 20 verwendet wird. Wie 5B zeigt, ist eine Gruppe von Formspulen 22, die aus Kunstharz bestehen und in das magnetische Stimulationsspulen 21 in Ringform eingebettet sind, in einer Matte an dem Bereich angebracht, der dem Becken zugewandt ist. Da sich bei dieser Anordnung ein Magnetfluß von dem unteren Becken nach oben ausbildet, kann sie die Dammnerven, den Nervus pudendus einschließlich des Nervus dorsalis des Penis oder des Nervus dorsalis der Clitoris, eine Gruppe von Beckenbodenmuskeln und den äußeren Harnröhrensphinkter ohne weiteres stimulieren.
Diese Methode ermöglicht ferner, daß der Patient eine Stimulation erfährt, während er auf dem Bett liegt, und somit ist eine Behandlung, die beispielsweise bis zu 15 min dauert, möglich. Wenn außerdem ein magnetisches Material 25, wie etwa Ferrit, auf den Abdomen gelegt wird, trägt dies dazu bei, magnetischen Streufluß und diffusen Magnetfluß auf wirksame Bereiche zu konzentrieren.
Diese Vorgehensweise ermöglicht es deshalb, daß die Wirkung bei der gleichen angelegten Spannung wirkungsvoller erzielt wird. Diese Vorgehensweise ist bei der Behandlung sowohl von Drang- als auch von Streßinkontinenz wirksam.
5C zeigt eine Modifikation des Spuleninstallationsgeräts unter Verwendung eines Betts. Anstelle einer Matte 23 wird ein Gehäuse 27, das aus klarem Kurstharz besteht, auf das Bett gelegt. Es enthält in seinem Inneren eine Gruppe von Formspulen 22, einen Schieber 26, von dem ein Griff 29 nach außen vorsteht, um von außen betätigt zu werden, und eine Schiene 28, die sich von einer Position, die der Taille des Patienten entspricht, zu der Position erstreckt, die seinen Knien entspricht, und die ein Bewegen des Körpers des Patienten um diese Distanz ermöglicht. Diese Schiene kann bis zu der Position verlängert werden, die den Zehen des Patienten entspricht.
6 zeigt ein Spuleninstallationsgerät, bei dem ein Ständer verwendet wird. Dieses Spuleninstallationsgerät besteht aus einem Ständer 30, der in der Nähe eines Betts 20 angeordnet wird, und einem Spulenhaltearm 31, der magnetische Stimulationsspulen enthält. Der Spulenhaltearm 31 ist an der Stützachse 32 eines Schwenkarms 33 drehbar abgestützt, so daß er um 90° zwischen einer Position über dem Bett und der entfernten Position schwenken kann.
Wenn der Patient auf dem Bett liegt und für die Stimulation bereit ist, wird der Spulenhaltearm 31 aus der entfernten Position in eine Position über dem Abdomen des Patienten geschwenkt. Nach dem Senken des Arms 31 in eine geeignete Position wird eine Folge von Stromimpulsen von einer Spulenversorgungseinrichtung abgegeben, die auf die gleiche Weise wie oben beschrieben ausgebildet ist. Eine weitere Feinpositionierung des Arms 31 ist bei Bedarf durch Einstellung des Schwenkarms 33 möglich.
Bei dieser Vorrichtung bildet sich ein Magnetfluß von dem Abdomen oder den darunter befindlichen Teilen aus und ist bei der Behandlung von sowohl Drang- als auch Streßinkontinenz wirksam.
7A zeigt ein Spuleninstallationsgerät, mit dem der Patient im Stehen behandelt wird. Das Spuleninstallationsgerät weist folgendes auf: einen Ständer 40, ein Paar von halbkreisförmigen Spulenhaltearmen 45 und 45a (7B), die einen Ring bilden, der um den Patienten herum gelegt ist, wenn die Spulenhaltearme geschlossen sind, und einen Haltearm 41, der die Stützachse 42 an ihrem distalen Ende abstützt und von einem Führungsstab 47 geführt wird zum Zweck des Aufwärts- und Abwärtsgleitens, wobei die Schieberposition mit einer Sicherungsschraube 47a arretiert wird.
Die halbkreisförmigen Spulenhaltearme 45, 45a enthalten jeweils magnetische Stimulationsspulen 46, die in einer Kreisform angeordnet und mit den jeweiligen proximalen Enden an der Stützachse 42 angelenkt sind. Die magnetischen Stimulationsspulen 46 können jeweils halbkreisförmig in die Arme 45, 45a gewickelt sein, wie 7C zeigt.
Wenn die Vorrichtung zur Behandlung eines Patienten mit Dranginkontinenz oder Streßinkontinenz verwendet wird, werden die Spulenhaltearme 45 und 45a geöffnet, der Patient kann in den Raum zwischen den Armen eintreten, wobei er eine stehende Körperhaltung beibehält, und die Arme werden geschlossen. Die magnetischen Stimulationsspulen 46 werden also um den Abdomen des Patienten herum angebracht, so daß dadurch Magnetflüsse aus der Umgebung zur Mitte hin erzeugt werden.
Durch Wahl geeigneter Kombinationen von einer Vielzahl von Magnetspulen kann der Bediener jeden gewünschten Bereich im Abdomen stimulieren oder kann mit einer solchen Intensität stimulieren, daß der Patient eine kleinste effektive Stimulation erfährt, so daß in Bezug auf den Energieverbrauch eine hocheffiziente Stimulation realisiert wird.
Die Spulenhaltearme 45 und 45a können magnetische Stimulationsspulen 46a haben, die in Vertikalrichtung gewickelt sind, wie 7D zeigt. Wenn den einander benachbarten magnetischen Stimulationsspulen 46 Ströme zugeführt werden, die gegensinnig sind, wird ein Magnetfluß, der sich zum Außenrand ausbreitet, zu der benachbarten Spule hin angezogen, so daß eine Addition erfolgt und dann die induzierten Wirbelströme zwischen den benachbarten Spulen 46 konzentriert werden.
Dieses Verfahren ermöglicht eine wirksame Stimulation mit einer sehr niedrigen Spannung oder einem sehr geringen Energieverbrauch, insbesondere wenn der zu stimulierende Bereich nahe der Körperoberfläche liegt. Durch Wahl eines geeignetes Paars von benachbarten Spulen kann der Bediener ferner gewünschte Bereiche wirkungsvoll stimulieren.
Wenn außerdem die Spulen, die den Abdomen des Patienten auf beiden Seiten in den Spulenhaltearmen 45 und 45a einschließen, gegensinnig gespeist werden, werden die erzeugten Magnetflüsse von dem Gegenstück angezogen, was eine wirksame Stimulation in einem tieferen Bereich des physiologischen Körpers mit einer niedrigeren Spannung oder geringerem Energieverbrauch ermöglicht. Die magnetische Stimulationsspule 46a kann so zusammengesetzt sein, daß ein Ersatz durch ein magnetisches Material mit hoher Permeabilität erfolgen kann.
Die 8A und 8B zeigen eine Vorrichtung, die eine U-förmige Spulenhalterung 53 hat, die an dem Ständer 50 angebracht ist. In dem vorderen und hinteren Armteil sind zwei magnetische Stimulationsspulen 51 und 51a eingebettet, die in Vertikalrichtung gewickelt sind. Wenn diese Spulen mit Stromimpulsen gespeist werden, die die gleiche Richtung haben und gleichzeitig auftreten, werden die Magnetflüsse aufgrund einer entgegengesetzten Polarität zu den Gegenstücken angezogen, so daß dadurch die sich ausbreitenden Magnetflüsse auf die Linie konzentriert werden, die die Mitten der Spulen 51 und 51a verbindet, wobei dann ein tieferer Bereich mit einem effektiven Wert erreicht wird, der den Grenzwert überschreitet, obwohl jeder für sich den Grenzwert möglicherweise nicht überschreitet.
Wenn ferner die Spulen 51 und 51a verlagerbar angebracht sind, kann der wirkungsvoll stimulierte Bereich während der Behandlung geändert werden.
Ferner können drei oder mehr Spulen angebracht sein.
Als eine weitere Modifikation dieser Ausführungsform kann anstelle von einer der beiden Spulen 51 und 51a ein hochpermeables Metall angebracht sein. Diese Anordnung ermöglicht, daß ein Magnetfluß von der verbleibenden Spule zu dem Metall hin verläuft, so daß der Magnetfluß entlang der Linie konvergiert, die die Mitten des Metalls und der verbleibenden Spule 51 oder 51a verbindet, wobei es möglich ist, einen tieferen Bereich mit einer niedrigeren Spannung oder einem geringerem Energieverbrauch zu stimulieren.
Indem die Position des Metalls aus der genau der Spule 51 oder 51a zugewandten Position verlagert wird, kann außerdem der wirkungsvollste Stimulationsbereich geändert werden. Wenn ferner das Metall auf eine solche Weise angebracht ist, daß seine Position geändert werden kann, kann seine Position während der Behandlung eingestellt werden.
Den stationären Spulen gemäß den 5 bis 8 kann ein Kühlmittel zugeführt werden, um das Auftreten von Niedrigtemperatur-Verbrennungen zu verhindern. Das Kühlmittel kann Leitungswasser oder destilliertes Wasser sein, wenn die Behandlung zu Hause erfolgt, oder es kann ein Gefrierzyklus unter Verwendung eines Gefriergeräts anstelle der oben beschriebenen zyklischen Kühleinrichtung angewandt werden.
Wenn ein Stromimpuls durch eine Spule mit einem Luftkern geleitet wird, hat der resultierende Magnetfluß die maximale Dichte an der Mitte und nimmt zum Außenrand hin allmählich ab Je höher die Dichte des Magnetflusses ist, desto größer ist der resultierende Wirbelstrom, der zu der Differenz der Magnetflüsse proportional ist. Bei den obigen Ausführungsformen, einschließlich der gemäß 8, können insbesondere dann, wenn die Stimulation mit Impulsen mit einer Frequenz von einigen Hz zur Behandlung von Dranginkontinenz erfolgt, Eisen- oder Ferritkerne an dem Luftkernbereich eingesetzt werden, da die Wärme aufgrund der ohmschen Stromverluste durch den Kern vernachlässigbar ist.
Dadurch konvergiert der Fluß zur Mitte hin, wobei also die Ausbreitung zum Außenrand verhindert wird. Diese Anordnung ermöglicht eine wirkungsvolle Stimulation, indem das Kopfende des Kerns beispielsweise an einem Körperbereich angeordnet wird, der durch den Nervus pudendus einen niedrigen Grenzwert hat.
Bei den obigen Ausführungsformen kann eine große Ringspule anstelle einer Vielzahl von Spulen angebracht sein.
9 zeigt eine tragbare Vorrichtung zur Behandlung von Harninkontinenz. Diese Vorrichtung weist einen Gürtel 60 auf, der um die Taille des Patienten als ein am Körper angebrachtes Bekleidungselement gewickelt wird. Eine Tasche 63, die eine Spulenversorgungseinrichtung zum Speisen einer magnetischen Stimulationsspule enthält, und eine lokale Schale 61, an der ein Gehäuse aus Gewebe oder Weichharz angebracht ist und die die magnetische Stimulationsspule enthält, hängen an dem Gürtel 60.
Die Spulenversorgungseinrichtung ist auf die gleiche Weise wie in 3 angegeben aufgebaut, wobei eine Batterie als Gleichstromquelle verwendet wird. Das Gehäuse ist so zu positionieren, daß es dem Pudendumbereich zugewandt ist. Diese Vorrichtung sollte so ausgebildet sein, daß sie, vorausgesetzt die Batteriespannung ist ungefähr 20 V, einen Magnetfluß von ungefähr 0,01 bis 0,1 Tesla erzeugt, wenn ein maximaler Strom von ungefähr 10 A durch die Spule geleitet wird.
Wenn der Gürtel 60 zur Behandlung von Dranginkontinenz um die Taille des Patienten gewickelt wird, bildet sich ein Magnetfluß zu dem Pudendumbereich hin aus, was zu der selektiven Stimulation des Nervus pudendus oder seiner Äste führt. Wenn alternativ die Frequenz auf einige zehn Hz geschaltet wird, kontrahieren eine Muskelgruppe, die den Boden des Beckens bildet, und der äußere Harnröhrensphinkter unter der Stimulation, was für die Behandlung von Streßinkontinenz wirksam ist.
Diese Vorrichtung kann auf so einfache Weise getragen und abgenommen werden, daß sich der Patient bei den täglichen Aktivitäten selten beeinträchtigt fühlt. Der Patient zeigt deshalb selten eine Abneigung gegen ihren Gebrauch und die Fortsetzung der Behandlung.
Der Gebrauch dieser Vorrichtung zeitigt also innerhalb eines kürzeren Zeitraums eine erkennbare Wirkung. Während des Gebrauchs dieser Vorrichtung erzeugt die magnetische Stimulationsspule jedoch Wärme mit einer Leistung von ungefähr 1 bis 10 W. Um je nach Lage der Dinge diese Wärme abzuleiten, ist es möglich, in den Luftkernbereich 62a der Spule ein Kühlelement, wie etwa ein Peltier-Element, einzusetzen, das die von einer Batterie abgegebene Wärme absorbiert. Dies nimmt dem Patienten durch Erwärmung verursachte Beschwerden.
Alternativ kann anstelle des oben beschriebenen Kühlelements eine Kühleinrichtung unter Verwendung eines Gebläses verwendet werden. Dieser tragbare Stimulationstyp kann so ausgebildet sein, daß er einen Magnetfluß von bis zu 1 Tesla erzeugt. Die lokale Schale 61 kann so modifiziert sein, daß sie eine Form ähnlich einem Ring oder einem Band hat, das an seinen Enden Oberflächen-Befestigungselemente hat, so daß es um den Penis des männlichen Patienten herum gewickelt werden kann.
10 zeigt eine tragbare Vorrichtung zur Behandlung von Harninkontinenz, die eine Unterhose als ein am Körper angebrachtes Bekleidungselement aufweist. Ein Gehäuse 72, das die magnetische Stimulationsspule enthält, ist an dem vorderen Teil der Unterhose 70 angebracht, und eine Tasche 73, die die Spulenversorgungseinrichtung unter Verwendung einer Batterie enthält, ist an dem oberen Rand der Unterhose 70 befestigt. Da die magnetische Stimulationsspule so positioniert werden kann, daß sie dem unteren Abdomen zugewandt ist, kann diese Vorrichtung leicht getragen und abgenommen werden und beeinträchtigt kaum die täglichen Aktivitäten.
11 zeigt eine tragbare Vorrichtung zur Behandlung von Harninkontinenz, die zur Stimulierung des Nervus tibialis an der Kniekehle verwendet wird. Dieser Typ ist entwickelt worden, weil der Nervus tibialis ähnlich dem Nervus dorsalis des Penis, der sich zu den oberflächlichen Strukturen des Penis verzweigt, an diesem Teil oberflächlich verläuft.
Das am Körper angebrachte Bekleidungselement besteht aus einem Haftband 80, das am untersten Ende der Oberschenkelregion 81 angebracht wird und ein Gehäuse 82 trägt, das eine magnetische Stimulationsspule enthält, die um den hinteren Teil des Knies gewickelt wird, und aus einer Tasche 84, die die Spulenversorgungseinrichtung enthält, aus der Zuleitungsdrähte 83 geführt sind, die mit der magnetischen Stimulationsspule verbunden sind, wobei ein bestimmtes Element vorgesehen ist, das mit der Taille in Eingriff zu bringen ist.
Die magnetische Spule besteht aus einer Wicklung aus einem Litzendraht mit einem Durchmesser von ungefähr 0,5 mm und ist durch eine Abdeckung geschützt, die aus einem elastischen isolierenden Kunstharz besteht. Diese Vorrichtung ermöglicht es, die Magnetspule elastisch zu biegen, damit sie satt anliegend auf die Oberfläche des hinteren Teils des Knies paßt, und sie mit einem Minimum an Energieverbrauch zu stimulieren. Es hat sich bestätigt, daß dieser Stimulationsmodus bei der Behandlung von Dranginkontinenz wirksam ist.
Haftgel-Leiter können einander zugewandt auf zwei Bereiche des Knies aufgebracht werden, damit der Wirbelstrom einfach in den Körper fließen kann. Wenn die magnetische Stimulationsspule, die in dem Gehäuse 82 enthalten ist, in ihrer Mitte eine Öffnung hat, dient diese als Markierung, um die Spule ohne weiteres an dem wirkungsvollsten Körperbereich zu positionieren.
Es sind zwar verschiedene Merkmale der Vorrichtung gemäß der Erfindung im einzelnen für verschiedene Ausführungsformen nach der Erfindung beschrieben worden; es versteht sich jedoch, daß diese Merkmale ohne weiteres miteinander kombiniert werden können, was zu einer Weiterentwicklung der Vorrichtung gemäß der Erfindung resultiert.
Insbesondere gelten die allgemeinen Erläuterungen in Bezug auf die Konstruktion der magnetischen Stimulationsspulen und der Spulenversorgungseinrichtung zum Speisen derselben mit Strom für sämtliche Ausführungsformen, die hier offenbart sind. Alle diese Ausführungsformen sind vom Umfang der vorstehend angegebenen Erfindung umfaßt.

Claims

Vorrichtung zur Behandlung von Harninkontinenz, die folgendes aufweist: ein Spuleninstallationsgerät (20) , das in einem Raum installierbar und mit einer oder mehreren magnetischen Stimulationsspulen (21, 22) versehen ist, die auf einen Körperbereich eines Patienten innerhalb eines Bereichs von der Taille bis zu den unteren Gliedmaßen einstellbar sind, und Spulenspeiseeinrichtungen (15 bis 17) zum Speisen der magnetischen Stimulationsspulen (21), um eine Folge von Magnetflußimpulsen daraus zu erzeugen, wobei das Spuleninstallationsgerät (20) aus einem Bett (20) besteht, das eine Schiene (28) hat, die einen Schieber (26), der die magnetischen Stimulationsspulen (22) zwischen zwei Positionen in dem Mittelbereich des Bettes (20) enthält, so führt, daß dieser zumindest zwischen der Taille und den Knien eines auf dem Bett (20) liegenden Patienten gleitet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Spulenspeiseeinrichtungen (15 bis 17) so ausgebildet sind, daß die in einen Kondenstor (C1) von einer Gleichstromquelle (15) geladene Spannung zu den magnetischen Stimulationsspulen (21, 22) durch ein Schaltelement entladen wird, das von einer Umschaltsteuerungsschaltung (17) mit einer Frequenz von 1 Hz bis 100 Hz unterbrochen wird, und wobei die Wicklung und Konfiguration der magnetischen Stimulationsspulen (21, 22), die Spannung der Gleichstromquelle (15) und die Kapazität des Kondensators (C1) so gewählt sind, daß ein Impulszug von Stromimpulsen erzeugt wird, die ausreichend stark sind, um einen Impulszug von Magnetflußimpulsen zu induzieren, die jeweils eine Stärke von 0,01 bis 3 Tesla haben.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die Kühleinrichtungen (4, 4a bis 4d) hat, die an den magnetischen Stimulationsspulen (11, 11a) angebracht sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei jede Impulsdauer der von den magnetischen Stimulationsspulen (11, 11a, 21, 46, 51, 51a) erzeugten Magnetflußimpulse 50 μs bis 5 ms beträgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Umschaltsteuerungsschaltung (17) das Schaltelement so steuert, daß ein Impulszug von Stromimpulsen erzeugt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Umschaltsteuerungsschaltung (17) die Frequenz von wiederkehrenden Stromimpulsen im Bereich von 1 Hz bis 100 Hz automatisch ändert.