DE2502164A1

DE2502164A1 - Vorrichtung zur reizung des analschliessmuskels

Info

Publication number: DE2502164A1
Application number: DE19752502164
Authority: DE
Inventors: Paul Wexler
Original assignee: WEXLER
Current assignee: WEXLER
Priority date: 1974-02-27
Filing date: 1975-01-21
Publication date: 1975-08-28
Also published as: US3943938A; JPS50119490A; FR2261737A1; CA1043423A

Description

PATENTANWALT HANS-JOACHIM KANTNER

DIPLOM-INGENIEUR

PATENTANWALT DIPL.-ING. H.-J. KANTNEH 6079 SPRENDUNCSN. HEGELSTBASSE 49/Sf

6079 SPRENDLINGEN, 5- 3"wi HEGELSTRASSE 49/Sl TELEPHON: (O6JO3) 62283 TELEGRAMM: KANTNERPATENTE

SPRENDLINGEN/HESSEN

Paul Wexler

Ί^Ο-4-5 Queens Boulevard Hew York, H. Y. 11375 - USA

und

Boguslav H. Fischer

251 East 32nd Street

Uew York, N.Y. 10016 - USA

Vorrichtung zur Reizung des Analschließmuskels

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reizung des Anal Schließmuskel s, so daß dieser im wesentlichen dauernd im zusammengezogenen Zustand gehalten wird, und insbesondere eine Vorrichtung zum Zuführen eines elektrischen Signals, um den Analschließmuskel so zu reizen, daß dieser diesen Zustand aufrechthält.

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BANKKONTO: DRESDNER BANK AC. FRANKFURT AM MAIN NR.4-II2 POSTSCHECKKONTO NR. 285S6O FRANKFURT

Es sind Geräte entwickelt worden, mit denen dem Analschließmuskel ein elektrisches Signal zugeführt werden kann, um diesen Muskel zusammenzuziehen und im zusammengezogenen Zustand zu halten. Ein derartiges Gerät ist in der US-PS 3 650 275 beschrieben. Mit diesem bekannten .Gerät wird dem Analschließmuskel ein rechteckförmiges Signal · mit einer Frequenz zwischen 18 Hz und 90 Hz zugeführt. Jeder Zyklus des rechteckförmigen Signals besteht aus einem positiven Pulsteil und einem negativen Pulsteil, der sich unmittelbar an den positiven Pulsteil anschließt. Die Amplitude des positiven Pulsteils ist gleich großwie die Amplitude des negativen Pulsteils. Das rechteckförmige Signal hat keinen impulsfreien Teil und geht ziemlich schnell vom positiven in den negativen Teil über. Das dem Anal Schließmuskel zugeführte Signal hat eine Anzahl von Fachteilen. Bei gegebenem konstantem Strom führt.die Frequenz des Signals zu Schmerz und Unbehagen beim Patienten. Es wurde gefunden, daß Frequenzen unterhalb 100 Hz großes Unbehagen verursachen. Das von einem Gerät nach der US-PS 3 650 275 erzeugte Signal verursacht daher bei einem Patienten Erlebnisschmerzen. Das dem Analschließmuskel von diesem Gerät zugeführte Signal hat den weiteren Hachteil, daß es keine Periode zur Erholung des Anal Schließmuskels aufweist. Da das Signal eine Rechteckwelle ist, ist es entweder positiv oder negativ und hat nie die Amplitude Mull. Der Analschließmuskel wird daher dauernd entweder mit einem positiven oder negativen Signalteil gereizt und es bleibt keine Zeit, in der sich der Muskel erholen kann. Ein derartiges Signal führt daher zu großen Ermüdungserscheinungen des Analschließmuskels.

Eine Schwierigkeit, die von der Schwächung des Analschließmuskels abhängt, ist die Unfähigkeit des Muskels, den zusammengezogenen Zustand aufrecht zuhalten. An Patienten mit dieser

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Schwierigkeit kann daher keine Barium-Enema-Untersuchung vorgenommen werden. Wie leicht einzusehen ist, -muß bei einer Bar ium-Enema-Unt ersuchung der Ana Is chli eßmuskel des' Patienten fähig sein, sich zusammenzuziehen und.den zusammengezogenen Zustand aufrechtzuhalten, damit die Kontrastflüssigkeit im Mastdarm und Dickdarm gehalten wird. Es ist bis heute keine Technik bekannt, die bei einer Barium-Enema-Untersuchung an Patienten, die an After-Ausscheidungen leiden, mit Erfolg angewandt werden kann. - -

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der der Anal Schließmuskel im wesentlichen dauernd im ' zusammengezogenen Zustand gehalten werden kann. Es ist eine^: weitere Aufgabe der Erfindung, ein Gerät'zur Abgabe eines elektrischen Signals für einen Analschließmuskel zu schaffen, das den Analschiießmuskel so reizt, daß er im wesentlichen ;.. dauernd zusammengezogen bleibt.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß ein Stöpsel zur Einführung in den After vorgesehen ist, der ein. Teil aufweist, welches von dem Analschließmuskel umschlossen ist, daß auf dem Stöpsel Elektroden aufgebracht sind,- die mit dem Analschließmuskel in Verbindung stehen, daß ein Signalgenerator für ein zweiphasiges Signal vorgesehen ist, welches einen positiven Pulsteil, einen negativen Pulsteil und einen impulsfreien Bereich aufweist, daß dieser Signalgenerator mit den Elektroden des Stöpsels verbunden ist, so daß dessen Ausgangssignal über die Elektroden dem AnaIschließmuskel zugeführt wird und daß durch dieses Signal der Anal Schließmuskel zum Zusammenziehen angereizt und in diesem zusammengezogenen Zustand gehalten wird. Der impulsfreie Teil des Signals schafft eine Ruheperiode für den Analschließmuskel. Die Ermüdungserscheinungen des Muskels sind dadurch reduziert. Das Unbehagen

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des Patienten ist ebenfalls erheblich reduziert, da die Frequenz des Signals auf über 100 Hz angehoben worden ist, z.B. auf eine Frequenz von ungefähr 300 Hz. Es wurde herausgefunden, daß das Wohlbefinden des Patienten verbessert und eine Steigerung in der Fähigkeit des. Analschließmuskels zum Zusammenziehen mit Frequenzen zwischen 300 Hz und 2000 Hz "bei jedem beliebig vorgegebenen konstanten Strom bzw. Spannung erreicht werden kann. Optimale Ergebnisse wurden mit Frequenzen zwischen 300 Hz und 1000 Hz erreicht.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in die Fig. 1A und 13 unterteilt, den Signalgenerator nach der Erfindung als schematischen Stromlauf plan,

Fig. 2A bis 2D die Kurvenfomen an' verschiedenen Punkten im Signalgenerator nach Fig. 1,

Fig. 3 in perspektivischer Ansicht einen Barium-Enema-Stöpsel. der nach dem Prinzip der Erfindung aufgebaut ist,

Fig. 4- einen Querschnitt durch den Stöpsel nach Fig. 3, entlang der Linie 3-3,

Fig. 5 einen Stöpsel, der nach dem Prinzip der Erfindung aufgebaut ist und zur Vermeidung des Stuhlaustrittes verwendet, wird, und

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Fig. 6 eine Bänder-Festhalteeinrichtung,

die mit den Stöpseln nach Fig. 3 und 4 verwendet wird.

Die -vorliegende Erfindung "betrifft eine Vorrichtung, zur Reizung des Analsehließmuskels, so daß sich dieser dauernd im zusammengezogenen Zustand befindet. .

Fig. 1 zeigt einen Signalgenerator zur Erzeugung eines zwei— phasigen Ausgangssignals mit einem positiven Bulsteil^ einem negativen Pulsteil und einem impulsfreien Teil. Dieses Signal wird dem Analschließmuskel zugeführt, damit dieser im wesentlichen dauernd in zusammengezogenem Zustand gehalten wird, für die Restperiode aber Muskelermüdungserscheinungen vermeidet.

Der astabile Multivibrator2?aach Fig. 1 erzeugt eine Reihe von Zeittaktimpulsen an der Torschaltung' 6, wie sie die Kurve nach Fig. 2A zeigt. Im Ausgangszustand ist der Transistor 4 nichtleitend,und die Torschaltung 6 hat ein.großes Ausgangs-.signal. Dieses große Ausgangssignal der Torschaltung 6 lädt den Kondensator 8 über die Widerstände 10 und 12 so weit auf, bis die Ladung zur Umschaltung des Transistors 4 ausreicht. Venn der Transistor 4 leitend ist, wird die Torschaltung 14 leitend und die Torschaltung 6 nichtleitend. Der Kondensator wird über die Torschaltung 14 und die Diode 16 schnell entladen. Nach der Entladung ist der Signalgenerator bereit, mit einem anderen Zyklus zu beginnen. Das Ausgangssignal der Torschaltung 18 wird dem zweistufigen Zähler 20 zugeführt. Die Torschaltungen 6, 14 und 18 können z.B. COS/MOS integrierte Schaltkreise der QUAD-NAITD Art sein. Der zweistufige Zähler enthält zwei identische Stufen, die in COS/MOS integrierter Schalttechnik als duale Flip-Flop-Stufen aufgebaut sind. Die

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Stufen 22 und 24 des Zählers sind so miteinander verbunden, daß dann, wenn das.Ausgangssignal der Torschaltung 18 dem Eingang der Stufe 22 zugeführt wird, am Ausgang der Stufe 22 das Signal nach Fig. 2B und am Ausgang der Stufe 24- das Signal nach. Fig. 2C auftritt.

Das Ausgangssignal der Stufe 22 wird auf den astabil en Multivibrator. 2 zurückgeführt, so daß die Spannung am Punkt 26 sich in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal der Stufe 24-ändert. Diese Änderung verursacht eine entsprechende Stromänderung über die ¥iderstände R1 und R4-, die eine Änderung der Periode des astabilen Multivibrators 2 zur Folge hat. Die Rückführung des Zähler-Ausgangssignals auf den astabilen Multivibrator bewirkt daher eine .Änderung in der Schaltfolge der Zeittaktimpulse, die in Fig. 2A dargestellt sind.

Das Ausgangssignal des Zählers 20 wird der Ausgangstreiberstufe 28 zugeführt. Das Ausgangs signal der Stufe 22 des Zählers 20 wird der Ausgangstreiberstufe 28 über den Abgriff eines Spannungsteilers mit den Widerständen 52 und 35 zugeführt. Der Spannungsteiler liefert die an der Basis des Transistors 34- liegende Ver sorgung s spannung. Das Ausgangs signal der Stufe 22 wird außerdem einem Eingang der Torschaltung 36 zugeführt, die genau so aufgebaut ist, wie die Torschaltungen 6, 14- und 18. Der andere Eingang der Torschaltung 36 ist mit dem Ausgang 24- des Zählers 20 verbunden.

Die. Ausgangstreiberstufe 28 erzeugt ein Ausgangssignal, das ebenfalls zweiphasig ist, d.h. eine durchschnittliche Ausgangsspannung mit dem Wert Kuli hat, und drei Teilbereiche umfaßt. Der erste Teilbereich umfaßt einen positiven Impuls, der zweite Teilbereich umfaßt einen negativen Impuls und im dritten Teilbereich tritt kein Impuls auf.

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Die Kurvenform des Ausgangssignals ist äußerst wichtig für die richtige Reizung des Analsehließmuske-ls. Die zweiphasige Charakteristik des Signals verhindert Gewebebesehädigungen an dem Muskelgewebe,und der impulsfreie Bereich schafft eine Euheperiode für den Muskel und vermeidet daher Muskelermüdungserscheinungen. Der optimale !Frequenzbereich für das Signal liegt bei 200 .-bis 600 Hz. Die Reizung in diesem Frequenzbereich minimisiert die Schmerzen, die durch die Anwendung eines elektrischen Signals verursacht werden.

Wie bereits vorher erwähnt wurde, wird das Ausgangssignal der Ausgangstreiberstufe durch die Ausgangssignale der Stu— fen des zweistufigen Zählers gesteuert. Venn das Ausgangs— signal der Stufe 22 klein und das der Stufe 24- groß ist, gibt die Ausgangs tr eiber stufe einen positiven Impuls ab. Wenn das Ausgangs signal der Stufe 22 groß und das der Stufe 24 klein ist, gibt die Ausgangstreiberstufe einen negativen Impuls ab. ¥enn sowohl das Ausgangssignal der Stufe 22, als auch das Ausgangssignal der Stufe 24· klein ist, dann ist das Ausgangssignal der Ausgangstreiberstufe Hull. Die Beziehung zwischen den Aus gangs signal en der Stufen und dem Ausgangssignal der Ausgangstreiberstufe ist in den Figuren 2B, 20 und 2D dargestellt.

Venn das Ausgangssignal der Stufe 22 klein und das der Stufe 24- groß ist, dann ist das Aus gangs signal der Torschaltung groß, da das kleine Aus gangs signal der Stufe 22 dem Eingangder !Torschaltung 36 zugeführt wird. Das große Ausgangssignal der Torschaltung 36 macht den Transistor 38 und damit auch den Transistor 4-0 nichtleitend. Der positive Ausgangsimpuls wird durch die Einschaltung der'Transistoren 34-,4-2 und 4-6 erzeugt. Das Ausgangssignal ist selbstgeregelt durch

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den Widerstand 35, der das Ausgangssignal auf die Basis des Transistors 34 zurückführt. Dies führt zu einem Abfall des Geräte-Ausgangssignals, wenn das Signal ansteigt und umgekehrt zu einer Zunahme des Geräte-Ausgangssignals, wenn das Signal abnimmt. Auf diese Weise wird das Ausgangssignal geregelt.

Wenn die Ausgangs signale der Stufen 22 und 24 groß sind, dann führen beide Eingänge der Torschaltung 36 große Spannungenjund das Ausgangssignal der Torschaltung wird klein. Dieses kleine Ausgangssignal macht die Transistoren 38 und 40 leitend und die Transistoren 42 und 44 nichtleitend. "Über die Transistoren 34-?38 und 40- wird ein negativer Impuls erzeugt. Auch dieser Impuls wird über den Bückkopplungswiderstand 35 in derselben Weise geregelt.

Wenn die Ausgangssignale der Zählerstufen 22 und 24 klein sind, dann sind alle Transistoren 38,40,42 und 44 nichtleitendjUnd es tritt kein Aus gangs impuls auf. Das Ausgangs— signal der Ausgangstreiberstufe wird den Klemmen 46 und 48 zugeführt. Ton diesen Klemmen 46 und 48 gehen nicht gezeigte Leitungen aus, die zu den Elektroden führen, welche in dem Stöpsel eingebaut sind und mit dem Analschließmuskel in Kon-' takt stehen.

Mit dem Ausgang der Ausgangstreiberstufe 28 ist ein Strombegrenzer 50 gekoppelt, der den Strom begrenzt, welcher über die Elektroden dem Anal Schließmuskel zugeführt wird. Dies ist erforderlich, um eine Gewebebeschädigung am Anal Schließmuskel aufgrund eines zu großen Stromes zu vermeiden. Der Strombegrenzer 50 enthält einen Abtastwiderstand 52, der mit einem Differentialverstärker 54 gekoppelt ist. Das Ausgangssignal dieses Differentialverstärkers 5^ wird der Basis des Transistors zugeführt, der das Ausgangssignal desselben steuert.

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Der Meßkreis 56 kann vorgesehen werden, um die positiven Ausgangsspitzen des Gerätes festzustellen. Dieser Meßkreis· wird verwendet, um die dem Analschließmuskel zugeführte Spitzenspannung zu überwachen.

Der Spannungspegel des Ausgangssignals, der im positiven und negativen Pulsbereich gleiche Größe aufweist, kann durch die Einstellung des Angriffes 30 an Regelwiderstand 32 gewählt werden. Die dem Analschließmuskel zugeführte Spannung kann dann von den "besonderen Bedingungen des Patienten anhängig gemacht werden.

Es muß noch "bemerkt werden, 'daß die Werte des Kondensators und der Widerstände R1, ΉΜ- und R12 so gewählt werden, daß ' jede beliebige Frequenz im Bereich von 200 Hz "bis 2000 Hz erreicht wird. Auch die Impulsbreite ist in ähnlicher Weise durch einen solchen Bereich festgelegt. In diesem Zusammenhang wird der Regelwiderstand 10 vorgesehen, um die vorgegebene Periode des astabilen Multivibrators zu setzen, d.h. die !Frequenz des Ausgangssignals vorzugeben.

Es muß noch erwähnt werden, daß anstelle des Regelwiderstandes 1Q auch wirtschaftliche elektronische Bauteile eingesetzt werden können.

Die Frequenz des Gerätes nach der Erfindung wird auf einen Wert eingestellt, der als Optimum für die Reaktion des Analschließmuskels gefunden wurde, und bei dem der Schmerz und/ oder das Unbehagen des Patienten auf ein Minimum reduziert sind. Es scheint so zu sein, daß niedrigere Frequenzen- dazu neigen, mehr Schmerzen zu verursachen als höhere Frequenzen.. Niedrige Frequenzen erzeugen ein stärkeres Zusammenziehen des Analschließmuskels. Frequenzen um 300 Hz wurden in der

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Praxis erfolgreich "bei einem Gerät nach der Erfindung angewendet, und darum darf angenommen werden, daß auch mit !Frequenzen "bis zu 2000 Hz noch "befriedigende Testergeb— nisse erreicht werden. Der bevorzugte Frequenzbereich liegt zwischen 300 Hz und 1000 Hz.

Es wird nun auf die Fig. 3 bis 6 Bezug genommen, die einen Stöpsel zeigen, der in Übereinstimmung mit dem Prinzip der Erfindung in den After eingeführt wird und einen erweiterten vorderen Endteil aufweist. Dieser Endteil verhindert, daß beim Zusammenziehen des Anal Schließmuskels der Stöpsel aus dem After gedrückt wird. Ein verengter Mittelteil des Stöpsels wird vom Analschließmuskel umschlossen, wenn sch dieser zusammenzieht. Der erweiterte hintere Endteil verhindert, daß der Stöpsel vollständig in den Mastdarm eingeführt wird. Die Form des Stöpsels ist wichtig, um optimale Ergebnisse zu erreichen. Aus den vorstehenden Ausführungen ist auch verständlich, daß die Gestaltung des Stöpsels genau an die physiologische Kontur des Afterkanals angepaßt ist. Dies x^ird erreicht durch Modellabgüsse des Kanals. Dazu wird bevorzugt eine Leiche verwendet, obwohl auch eine lebende Person, z.B. ein Paraplegiker, zu verwenden wäre.

Es hat sich gezeigt, daß optimale Ergebnisse erreicht werden, wenn der Mittelteil oder der Fackenteil des Stöpsels zwischen 6 mm und 12 mm ausgelegt wird. Das erweiterte vordere Endteil, das teilweise in, den After eingeführt wird, ist zwischen 20 mm und 27 mm ausgelegt, während der hintere Endteil zwischen 16 mm und 20 mm festgelegt wird. Alle diese Abmessungen sind in axialer Richtung des Stöpsels gemessen.

Der Mittelteil oder Hacken des Stöpsels trennt ein Paar von konzentrisch angeordneten Elektroden, die zwischen 6 mm und

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9 mm in axialer Richtung ausgelegt sind. Die Länge des Mittelteiles des Stöpsels soll 6 mm bis 10 mm betragen "und der Abstand der Elektroden sollte zwischen 8 mm und 10 mm aufweisen, so daß sie mit dem Analschließmuskel in elektrische Verbindung kommen. '

Die Elektroden sind auf dem Stöpsel befestigt. Dies kann auf irgendeine bekannte Art und Weise erfolgen. Es soll jedoch daran erinnert werden, daß die Außenoberfläche der Elektroden mit der Außenoberfläche des Stöpsels bündig abschließen soll, um einen sanften Übergang zu dem Stöpsel zu erreichen. Die Elektroden können daher in. die Oberfläche des Stöpsels ein- · gelassen sein. Eine Möglichkeit sieht Wicklungsdraht vor, der in Aufnahmen um den Stöpsel gewickelt wird. Die Elektroden können auch aus einem gleichmäßigen Stück Metall bestehen, das in der Aufnahme in der Oberfläche des" Stöpsels in ge~ eigneter Weise befestigt wird.

Der Stöpsel sollte vorzugsweise als Wegwerfartikel ausgebJLdet sein. Die wirtschaftliche Herstellung ist daher sehr wichtig. Es kann daher vollkommen ausreichend sein, die Elektroden als dünne !folien auf den Stöpsel aufzubringen. In diesem Pail ist es nicht erforderlich, Aufnahmen in die Oberfläche des Stöpsels einzubringen. · ""·.·■

Der Stöpsel kann maschinell hergestellt oder gespritzt werden. Die Lebensdauer des Stöpsels ist ebenfalls zu. beachten. Venn der Stöpsel ein Wegwerfartikel ist, dann ist der Herstellungsprozess in einem Arbeitsgang vorteilhaft. Wenn der Stöpsel aber nach einer Desinfektion jedoch wieder verwendbar sein soll, dann können auch andere Herstellverfahren gewählt werden. .

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Ein Stöpsel 58, der in Übereinstimmung mit dem Prinzip der Erfindung aufgebaut ist und "besonders für die Verwendung bei der diagnostischen Barium-Enema-Untersuchung geeignet ist, ist in den Fig. 3 und 4 gezeigt. Der Stöpsel 58 weist ein erweitertes vorderes Endteil 60 auf, welches von dem erweiterten hintersten Endteil 62 durch' den Hack ent eil 64- getrennt ist. Der vordere Endteil 60 verhindert, daß der Stöpsel "beim Zusammenziehen des Analschließmuskels aus dem After gedruckt wird, während der hintere Endteil 62 das vollständige Einführen des Stöpsels in den Mastdarm verhindert.

Der verengte Mittel- oder Nackenteil 64 ist so ausgelegt, daß sich der Analschließmuskel voll anlegt, wenn er sich zusammenzieht.

Der Stöpsel 58 weist zudem ein Paar Elektroden 66 und 68 auf. Diese Elektroden sind am oder nahe aia verengten Mittelteil 64· des Stöpsels festgelegt, so daß sie mit dem Analschließmuskel in elektrische Verbindung kommen. Die "beiden Elektroden sind durch den Isolierteil 70 voneinander getrennt. Dieser Teil liegt im engsten Bereich des.Hacken-? teils 64. Dieser Isolierteil 70 ist 8 mm Ms 10 mm lang,und zwar in axialer Eichtung des Stöpsels gemessen. Die Elektroden erstrecken sich über eine Länge von 6 mm bis 9 mm.

Es ist einleuchtend, auch wenn es nicht dargestellt ist, daß die Elektroden 66 und 68 mit Leitungen verbunden sind, über die das Ausgangssignal vom Signalgeneratör den Elektroden zugeführt wird. Diese Leitungen können in irgendeiner bekannten Weise mit den Elektroden verbunden sein.

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Der Stöpsel 58 enthält außerdem ein Paar von Stangen 72 , und 74-. Diese Stangen sind zylindrisch, wenn es sich um einen Barium-Enema-Stöpsei handelt, und sind in irgendeiner Weise mit dem hinteren Endteil 62 des Stöpsels 58 verbunden. Eine Anbringungsart ist in den Zeichnungen dargestellt. In den Stangen 72 und 74- sind Bohrungen 76 und in dem hinteren Endteil 62 des Stöpsels 58 komplementäre Bohrungen 78 eingebracht. Ein dübelähnlicher Teil 80, der mit einem Epoxykleber in den Bohrungen festgelegt ist, verbindet die Stangen 72 und 7²I- mit dem Stöpsel 58.

Die Stangen 72 und 74- verhindern die Verschiebung des Stöpsels 58 nach innen, was bei dem Zusammenziehen des äußeren Schließmuskels während der elektrischen Reizung auftreten' könnte. Die Stangen 72 und 74- liegen nach dem Einführen des. Stöpsels 58 zwischen den Gesäßbacken am Körper an. In dieser Stellung sind sie im wesentlichen längs des Körpers ausgerichtet. - ..

Da der Stöpsel 58 vorzugsweise für die diagnostische Barium-Enema-Untersuchung ausgelegt ist, waist er zusätzlich einen Kanal 82 auf. Dieser Kanal erstreckt sich über die gesamte Länge des Stöpsels, vom erweiterten vorder.en Endteil 60 bis zum erweiterten hinteren Endteil 62. Der Kanal 82 ist so ausgelegt, daß er eine Röhre 84· aufnehmen kann, die langer als der Stöpsel 58 ist und daher am Endteil 62 aus dem Stöpsel herausragt. Die Röhre 84- kann in geeigneter "Weise in dem Kanal 82 des Stöpsels 58 festgelegt werden. Der aus dem Stöpsel 58 ragende iEeil der Röhre 84- dient als Anschlußstutzen für einen Verbindungsschlauch, der zu einem Barium— Enema-Behälter führt. Die Außenfläche der Röhre 84 kann mit Riffelungen oder Kerblinien versehen sein. . '

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Fig. 5 zeigt einen Stöpsel, der insbesondere zur Steuerung des Stuhlaustrittes geeignet ist. Die Teile des Stöpsels, die den Teilen des Stöpsels 58 nach. IFig. 3 und 4 entsprechen, sind mit gleichen Bezugs zeichen versehen. Die Bezugszeichen weisen aber einen Strich auf.

Der Stöpsel 58' weist einen erweiterten vorderen Endteil 6O¹ und einen erweiterten hinteren Endteil 62' auf. Beide Teile sind durch den verengten Mittel- oder Hackenteil 64' voneinander getrennt. Außerdem weist der Stöpsel 58' die beiden Elektroden 66' und 68' auf, die durch den Isolierteil 70' voneinander getrennt sind.

Da der Stöpsel 58' insbesondere zur Steuerung des' Stuhlaustrittes verwendet ist, ist er starr gebaut, wie Fig. 5 zeigt. Der .Stöpsel 58' enthält ferner eine einstückige waagrechte Stange 88. Diese Stange übernimmt dieselbe Funktion wie die Stangen 72 und 74- cles Stöpsels 58 und kann mit dem erweiterten hinteren Endteil 62' des Stöpsels 58' in geeigneter Weise verbunden werden.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 ist in den erweiterten, hinteren Endteil 62' eine kleine Bohrung 90 eingebracht. Durch die Stange 88 ist ein Loch 92 gebohrt, das mit der Bohrung 90 zur Deckung gebracht wird. Ein dübelartiger Teil verbindet die Stange 88 starr mit dem Stöpsel 58'. Der Dübel kann dabei mit einem Epoxy-Kleber eingeklebt sein. Die Stange 88 kann einstückig sein, da durch den Stöpsel keine Röhre geführt werden muß.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind mit den Elektroden 66' und 68' Leitungen verbunden, die aus dem Stöpsel 58' geführt sind, so daß sie mit dem Signalgenerator verbunden werden können.

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Uimmt man noch einmal auf die Fig. 3 und 4 und auch auf . die -Fig. 6 Bezug, dann wird verständlich, daß-"bei einem nach der Erfindung aufgebauten.Stopsei, der zur Barium-Enema-Untersuchung "verwendet wird, das Kontrastmittel über den Kanal mit der Röhre des Stöpsels in den Mastdarm und Dickdarm eingespritzt wird. Während und nach der Einspritzung des Kontrastmittels wird der Analsehließmuskel in einem im wesentlichen zusammengezogenen Zustand gehalten und zwar durch Zuführen des Ausgangssignals des Signalgenerators zu dem Analschließmuskel über die Elek- ■"■ troden des Stöpsels. Nach dem Einführen des Stöpsels in den Afterkanal und während jeder diagnostischen Barium-Enema-Unt er suchung, bei der die Kontrastflüssigkeit durch den Kanal 82 und die Röhre 84 in den Körper eingespritzt wird, ist es wünschenswert, den Stöpsel am Körper festzu-r legen. Dafür ist ein Befestigungshalter 96 (Ifig. 6) mit ' drei Bändern 98, 100 und 102 vorgesehen. Der Winkel zwi- · sehen den Bändern 98 und 100 ist vorzugsweise 90°, während der Winkel zwischen einem dieser Bänder und dem Band 102 jeweils 135° beträgt.

Die Bänder können aus geeignetem Material, wie Kunststoff, hergestellt und miteinander verbunden sein. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 sind die Bänder 98, 100 und 102 überlappend miteinander verbunden. Diese "Überlappung 104 weist eine Menge Kunststoff auf, in der mittig ein Durchbruch 106 eingebracht ist. Dieser Durchbruch 106 kann z.B.. durch Ausstanzen eingebracht werden. Der Durchmesser des ■ Durchbruches 106 sollte so groß sein, daß die Röhre. 84 durchgeführt werden kann. Die'drei Bänder werden auf die Röhre 84 aufgeschoben, so daß sich die Kunststoffmasse 104 im wesentlichen gegen die Stangen 72 und 74 legt.

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Die drei Bänder !innen auch mit einer Scheibe verbunden werden* z.B. durch Ή1 et en. Die Scheibe weist einen Durch-bruch zur Durchführung der Röhre 84 auf.

Der Befestigungshalter 96 dient dazu, den Stöpsel 58 i Afterkanal· in der richtigen Stellung zu halten und verhindert das Herausdrücken des Stöpsels durch die Schwerkraft des schwergewichtigen Kontrastmittels. Die Bänder werden daher am Körper festgebunden. Wenn als Stellung für den Körper die Eückenstellung ins Auge gefaßt ist, dann werden die Bänder 98 und 100 um die Beine geführt, in--dem sie in die Leistengegend gelegt werden. Das Band 102 wird auf den Bücken geführt, in^dem es nach hinten gelegt und an den .Gesäßbacken, entlang geführt wird. Die Bänder können durch Klebeflächen am. Körper festgelegt werden. Eine andere Möglichkeit sieht einen Gürtel vor, der über der Taille oder Hüfte um den Körper gelegt ist. Der Gürtel und die Bänder können mit Yerschlußelementen versehen sein, so daß die Bänder lösbar mit dem Gürtel verbindbar sind. In einem anderen Ausführungsbeispiel können, wie Fig. 6 zeigt, die Bänder mit Befestigungshaken 108 versehen sein. Werden diese Befestigungshaken 108 verwendet,' dann werden die Enden der Bänder 98, 100 und 102 verdoppelt, so daß sich Schlaufen 110 bilden. ,Ähnliche Schlaufen sind auch am Gürtel vorgesehen.

Es ist ersichtlich, daß der Stöpsel nach der Erfindung verschiedene !Formen haben kann_r wie die Stöpsel 58 und 58' zeigen. Die grundsätzliche Forderung ist, daß der Stöpsel ein erweitertes vorderes Endteil, ein verengtes Mittelstück und ein.erweitertes hinteres Endteil aufweist. Die Kontur des Stöpsels und die Abmessungen seiner verschiedenen Teile müssen so gewählt werden, daß sich der Stöpsel an die physiologische Kontur des Afterkanais anpaßt. Die Elektroden können an beliebiger Stelle des Stöpsels angebracht werden, es muß

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nur sichergestellt sein, daß der Analschließmuskel mit diesen Elektroden in Verbindung kommt. Die Breite der Elektroden, d.h. ihre Länge in axialer Richtung des Stöpsels, muß mindestens 6 mm betragen,um einen ausreichenden Kontakt mit den Schleimhäuten des Afterkanals zu erreichen. Die "beiden Elektroden sind durch ein Isolierteil am Nackenteil des Stöpsels voneinander getrennt. Die Breiteoder Länge dieses Teiles sollte zwischen 8 mm und · 10 mm "betragen.

Die vorliegende Erfindung kann in anderen "besonderen Formen ausgeführt werden, ohne von den wesentlichen Merkmalen abzuweichen. Die aufgezeigten Ausführungsformen dürfen nur . als Beispiele "betrachtet werden.

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Claims

DIPLOM-INGENIEUR j^ 6079 SPRENDUNGEN. 5- Juni 1974

HEGELSTRASSE 49/51 TELEPHON: (O6103) 02283 PATENTANWALT DIPL.-INC.H.-J. KANTNER " TELEGRAMM: KAt^TNERPATENTE

6079 SPRENDLINGEN. HECELSTRASSE 49/51

SPRENDLINGEN/HESSEN

A_ri_s_g_r_ü_=!C_h._e

Vorrichtung zur Reizung des Analschließmuskels, so daß dieser im wesentlichen dauernd im zusammengezogenen Zustand gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stöpsel zur Einführung in den After vorgesehen ist, der ein Teil aufweist, welches von dem Analschließmuskel umschlossen ist, daß auf dem Stöpsel Elektroden aufgebracht sind, die mit dem Analschließmuskel in Verbindung stehen, daß ein Signalgenerator für ein zweiphasiges Signal vorgesehen ist, welches einen positiven Pulsteil, einen negativen Pulsteil und einen impulsfreien Bereich aufweist, daß dieser Signalgenerator mit den Elektroden des Stöpsels verbunden ist, so daß dessen Ausgangs signal über die Elektroden dem Anal Schließmuskel zugeführt wird und daß durch dieses Signal der Analschließmuskel zum Zusammenziehen angereizt und in diesem zusammengezogenen Zustand gehalten wird.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgenerator einen Zeitschältkreis zur Erzeugung einer Vielzahl von Zeittaktimpulsen aufweist, daß mit dem Zeit schaltkreis ein Zähler gekoppelt ist, der die Zeittaktimpulse abzählt und ein Ausgangssignal in Übereinstimmung mit der Anzahl der abgezahlt;en Impulse abgibt und daß mit dem Zähler eine Ausgangstreiberstufe gekoppelt ist, die ein Ausgangssignal erzeugt und den Elektroden zuführt. .

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Zeitschaltkreis ein astabiler Multivibrator verwendet ist.

4-. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangstreiberstufe eine Spannungsregeleinrichtung zur Regelung der Größe der positiven und negativen Pulsteile des Ausgangssignals'aufweist.

5- Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangstreiberstufe einen Strombegrenzer zur Begrenzung der Grosse des Stromes des Ausgangs signals aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch, gekennzeichnet, daß die Zähler zweistufig ausgelegt ist, daß die Ausgangssignale der beiden Stufen gleichzeitig der Aus-. gangstreiberstufe zu deren Steuerung zugeführt werden und daß das Ausgangssignal einer Stufe zum Zeitschaltkreis rückgeführt und zur Änderung der Schaltperiode dieses ZeitSchaltkreises ausgenützt wird.

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"7·) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Ausgang der Ausgangstreiberstufe eine Heßeinrichtung zur Feststellung und Anzeige der Ausgangsspitzenspannung verbundenist.

8.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7i dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des Ausgangssignals mindestens 100 Hz beträgt.

9.) Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des Ausgangssignals gleich oder kleiner als 2000 Hz ist. - -

10.) Vorrichtung nach Anspruch &, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des Ausgangssignals gleich oder größer als 300 Hz ist.

11.) Vorrichtung naeh Anspruch 10, dadurch' gekennzeichnet, daß die Frequenz des Ausgangssignals gleich öder kleiner als 1000 Hz ist.

12.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche .1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, -daß der Stöpsel einen erweiterten, vorderen Endteil, einen'verengten Mittelteil und einen erweiterten, hinteren Endteil aufweist.

Ί3») Vorrichtung naeh einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Stöpsel einen ihn koaxial zu seiner Längsachse durchdringenden Kanal mit für Zuführung von Flüssigkeit zum Mastdarm in trotz geringer Strömungsgeschwindigkeit großer Durchsatzmenge ausreichend großem lichtem Querschnitt aufweist.

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) Vorrichtung nach Anspruch 13? dadurch gekennzeichnet,,. daß der Kanal auf seiner gesamten Länge praktisch gleichblei^· benden Querschnitt aufweist. _; ^

15·) Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 1.4, dadurch gekennzeichnet , daß ein Barium-Enema mit Kontrastflüssigkeit mit dem Kanal des Stöpsels verbunden ist und daß die Kontrastflüssigkeit über den Kanal in den Mastdarm fließt.

16.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 15, dadurch gekehnzei.chnet, daß die Elektroden auf dem Stöpsel in an sich "bekannter Weise in Sichtung seiner Längsachse verlaufend angeordnet sind.

17·) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 15» dadurch : gekennzeichnet, daß die Elektroden im verengten Mittelbereich mit Abstand .zueinander ringförmig angeordnet sind. . .'-'.'''■

18.)'Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden eine Breite in Axialrichtung des Stöpsels von mindestens 6 mm aufweisen.

19·) Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet , daß der sich verengende Mittelbereich des Stöpsels zwischen den Elektroden eine Breite in Axialrichtung des Stöpsels von zwischen 6 und 12 am, vorzugsweise zwischen 8 und 10 mm, aufweist.

20.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß am hinteren Endteil des"Stöpsels eine seine Verschiebung in Richtung des Darminneren verhindernde und ihn ausgerichtet haltende Einrichtung vorgesehen ist, welche vorzugsweise durch zwei sich diametral zueinander nach außen wegerstreckende stangenartige Fortsätze gebildet ist.

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21.) Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet-, daß die Ausrichte einrichtung, insbesondere einer der stangenartigen Fortsätze, als. Anschlußstutzen für die elektrischen Zuleitungen für die Elektroden ausgebildet ist.

22.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß ein Befestigungshalter vorgesehen ist, mittels dessen der Stöpsel am Körper festlegbar ist.

23.) Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungshalter drei Bänder aufweist, die von einem mit einem aus dem erweiterten hinteren Endteil des Stöpsels herausragenden Anschlußstutzen des Kanals in Wirkverbindung bringbaren Mittelbereich sich derart wegerstrecken, daß der Winkel zwischen zwei Bändern 90° und der Winkel zwischen diesen und dem dritten Band jeweils 135° beträgt.

24.) Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23» dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungshalter Bänder aufweist, welche jeweils Klebflächen aufweisen, mittels derer sie und damit der Befestigungshalter am Körper des Patienten festlegbar sind.

25·) Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23» dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungshalter Bänder aufweist, welche Befestigungselemente zur Verbindung mit einem Gürtel aufweisen, die vorzugsweise als Verschlußelemente oder Befestigungshaken ausgebildet sind, welche in Wirkeingriff mit entsprechenden Gegenelementen, vorzugsweise Schlaufen, am Gürtel bringbar sind.

Patentanwalt

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