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WO2007131550A1 - Vorrichtung zur peripheren informationseinkopplung bei probanden mittels elektrischer felder und ströme - Google Patents

Vorrichtung zur peripheren informationseinkopplung bei probanden mittels elektrischer felder und ströme Download PDF

Info

Publication number
WO2007131550A1
WO2007131550A1 PCT/EP2006/062322 EP2006062322W WO2007131550A1 WO 2007131550 A1 WO2007131550 A1 WO 2007131550A1 EP 2006062322 W EP2006062322 W EP 2006062322W WO 2007131550 A1 WO2007131550 A1 WO 2007131550A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
conductive
strip
sock
conductive surfaces
electrical
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/062322
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stewart Penny
Manfred Krauss
Gerald Grohmann
Mario MÖBIUS
Original Assignee
High Tech Health International Limited
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by High Tech Health International Limited filed Critical High Tech Health International Limited
Priority to AU2006343489A priority Critical patent/AU2006343489B2/en
Priority to PCT/EP2006/062322 priority patent/WO2007131550A1/de
Priority to EP06755199A priority patent/EP2019711A1/de
Priority to US12/300,695 priority patent/US20090312826A1/en
Publication of WO2007131550A1 publication Critical patent/WO2007131550A1/de

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02—Details
    • A61N1/04—Electrodes
    • A61N1/0404—Electrodes for external use
    • A61N1/0472—Structure-related aspects
    • A61N1/0484—Garment electrodes worn by the patient

Definitions

  • the invention relates to a device for peripheral information input in subjects by means of electric fields and currents according to the preamble of patent claim 1.
  • the veins in the cardiovascular system have the task of returning the blood to the heart and storing the blood volume not required for the current circulation. Breathing acts like a pressure-suction pump [Hach, W et al: venography of the leg and pelvic veins. Schnetztor Konstanz 1996], so that by an external electrical peripheral muscle stimulation in the rhythm of breathing an increase in venous blood reflux is possible.
  • z. B. the calf muscle is tense in the lower leg, it is known that the lumen of the underlying Leitvenen narrowed by the swelling muscle bellies of the calf muscles to a narrow gap. When the muscles relax, the venous system immediately returns to normal. The same applies to other muscle areas of the circulatory system [Hach, W et al: Phlebography of the leg and pelvic veins. Schnetztor Konstanz 1996].
  • the prior art may be referred to the work of Hogan [Hogan MC, Grassi B, Samaja M, Stary CM, Gladden LB: Effect of contraction frequency on the contractile and non-contractile phases of venous blood flow. J Appl Phys 2003; 95: 1139-44] and Lyons [Lyons GM, Leane GE, Clarke-Moloney M, CT Brien JV, Grace PA: Stimulation of the gastrocnemius muscle. Med Eng Phys 2004; 26: 873-8].
  • the calf muscle pump is to be activated at an interval of 0.25 to 0.5 contractions / s ( ⁇ Hz) by means of electrical stimulation in order to optimally increase venous blood reflux.
  • the venous blood flow increases with increasing contraction frequency.
  • the required for a stimulation (micro) streams are coupled in accordance with the prior art mostly via tensor electrodes.
  • the disadvantage of the Tenselektroden is mainly in the limited service life, due to the sticking at Einkopplungsort. Therefore, applicators have been developed, the foot z. T. envelop.
  • peripheral applicators often do not correspond to the medical conditions and regularities, especially of a peripheral arterial stimulation of the circulatory system.
  • the control of skin perfusion in the akralen and distal parts of the extremities, such as the feet and hands is affected by sympathetic fibers.
  • these acral regions have the highest values and the largest ones Variability of blood circulation.
  • the nerve fibers in addition to the blood vessel system represent well-conducting media of the human body, in these peripheral areas, the necessary information for stimulation of the arterial circulation system should be coupled.
  • sensitive areas in the area of sensitive nerve fibers are recessed.
  • the application of voltages occurs between two specific peripheral regions, so that a corresponding current flow occurs.
  • Examples of the information input in the circulatory system include:
  • an external peripheral electrical muscle stimulation in the rhythm of the average respiratory rate of about 0, 15 ... 0.23 ... 0.3 Hz including other frequencies of venous blood reflux and thus prevent a possible thrombosis and pulmonary embolism.
  • an external peripheral electrical muscle stimulation in the rhythm of the average respiratory rate of about 0, 15 ... 0.23 ... 0.3 Hz including other frequencies of venous blood reflux and thus prevent a possible thrombosis and pulmonary embolism.
  • the device for peripheral information coupling in subjects by means of electric fields and currents is based on at least one electrical contact means for a body part or a proband extremity, which is arranged detachably relative to the subject.
  • the electrical contact means consists of an insulating textile carrier material, the inside of which at least partially has electrically conductive surfaces, wherein the conductive surfaces either electrically connected to each other lead to a common external contact or are each in communication with a separate external contact.
  • the shape of the textile carrier material corresponds to the anatomy of the respective body part or the respective limb and is preferred as Stocking, sock, neck, headband or glove or similarly executed.
  • the conductive surfaces can have moisturizing or moisture-storing filaments, so that the contact resistance between the device inside and the subject skin can be minimized.
  • the conductive surfaces may be incorporated into the textile material by knitting, knitting or weaving conductive fibers.
  • the textile carrier material has elastic properties in order to bring about the desired good surface contact with the extremity.
  • elastic threads or yarns can be woven or knitted into the textile material.
  • the external contact is preferably designed as a detachable connection in the form of a conductive pressure or Velcro contact.
  • the sole of the foot is formed as a conductive surface up to the dorsal toe area and at least partially enclosing it.
  • This electrically conductive surface is widened by a narrow conductive strip which extends into the sockliner part.
  • the external contact can then be arranged at the free end of the guided into the calf part narrow conductive strip.
  • the narrow conductive strip leads over a heel section into the sock part.
  • the electrical contacting means When forming the electrical contacting means as a stocking or sock conductive surfaces can be arranged in the calf part. These conductive surfaces are preferably completely annular as a ring Strip or strip sections formed. An external contact is then located on each strip or strip section.
  • the conductive surface covers the area of all fingers, i. There is an electrical connection between these finger covering sections.
  • FIG. 2 calf muscle applicators
  • FIG. 3 full-blunt stump-stocking applicator as well.
  • Figure 4 shows a glove applicator
  • the exemplary embodiments follow the basic idea of how an optimal peripheral information input by means of electrical fields and currents can be realized by constructive adaptation to the described physiological conditions.
  • Ib textile foot sock applicators 1 are shown, wherein an information input inside an extended sole 2 is possible into the dorsal toe area.
  • the general case that the interior of the applicator is fully plated is included.
  • electrically conductive silver fibers / surfaces 3 in the sole region are incorporated during production.
  • the information supply to the electrical fibers / surfaces in Figure 1 is formed over a narrow extension of the electrode surfaces 4 to a variable detachable connector 5 in the upper region.
  • the variable releasable connector is also mounted in the upper sock area. From this connector is a connection cable to the central control unit integral part of the invention.
  • a stocking acts as an electrode. Pairing applicator "left and right foot” requires a controller, the outer surface is designed like a normal sock, and running both foot applicators in parallel may enhance the stimulation effect, in which case the counter electrode is at the spinal cord, preferably in the area the lumbar spine to be applied (not shown).
  • FIG. 2a shows an embodiment of a calf muscle applicator 6 with interrupted, i.
  • FIG. 2b shows an embodiment with completely circumferential conductive strips 7.
  • Figure 3 shows the basic design of a stump-stocking applicator 8, where an information input analogous to the foot sock applicator takes place and also electrically conductive silver fibers / surfaces 3 are incorporated into the interior of the applicator at full plating. Also, the integration of two conductive bands for muscle activation is possible.
  • a peripheral glove applicator 9 is shown in Figure 4, wherein an information input over the entire finger area, in particular in the arterial circulation system, made.
  • the fingers are completely with electrically conductive material 3, the analogous to Figure 1 in the Manufacturing is introduced, surrounded as an inner component of the applicator.
  • electrically conductive silver fibers / surfaces are likewise used analogously to the foot sock applicator.
  • An electrical connection between the fingers ensures a uniform supply of information.
  • the information supply to the surface is, similar to Figure 1, ensured via a variable detachable connector 5.
  • One glove in each case acts as an electrode, so that for the pairwise application of the glove applicator "left and right hand" analogous to the foot sock applicator a control unit is necessary Stimulation via both applicators provided such that the counter electrode is in each case in the region of the spinal cord, preferably attached to the lumbar spine.
  • the contact between the human body and the described applicators according to FIGS. 1 to 4 is virtually loss-free due to the close-fitting constructions and the contact resistance is low.
  • the electrically active surfaces are in each case incorporated on the inside. According to the invention, therefore, the properties of silver, ie a low tendency to corrosion and the medically significant effect, to combat bacteria and fungal infections are also associated with the possibility of information being coupled into the cardiovascular system (arterial and venous blood vessel system, autonomic nervous system) used.
  • the skin is moistened in the general sense (eg with ultrasound gel, water moistening, moisturizing filaments inside the Applicator or foot cream).
  • Possible medical fields of application of the invention include: prevention of arterial and venous thrombosis, diabetes (diabetic foot), peripheral circulatory disorders, wound healing, Hypertension, depression (due to systemic effects via vegetative fibers), Restless Legs Syndrome, Raynaud's syndrome, etc. functional circulatory disorders. Necessary are always appropriate frequency stimulation programs.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur peripheren Informationseinkopplung bei Probanden mittels elektrischer Felder und Ströme mit mindestens einem elektrischen Kontaktierungsmittel für ein Körperteil oder eine Probandenextremität, welches bezogen auf den Probanden lösbar angeordnet ist. Das elektrische Kontaktierungsmittel besteht aus einem isolierenden textilen Trägermaterial, dessen Innenseite mindestens abschnittsweise elektrisch leitfähige Flächen aufweist, wobei die leitfähigen Flächen entweder elektrisch miteinander verbunden zu einer gemeinsamen Außenkontaktierung führen oder jeweils mit einer separaten Außenkontaktierung in Verbindung stehen. Die Form des textilen Trägermaterials ist der Anatomie des jeweiligen Körperteils oder der jeweiligen Extremität des Probanden entsprechend ausgeführt und besitzt bevorzugt die Gestalt eines Strumpfes, einer Socke, eines Stutzens, eines Stirnbands oder eines Handschuhs.

Description

Vorrichtung zur peripheren Informationseinkopplung bei Probanden mittels elektrischer Felder und Ströme
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur peripheren Informationseinkopplung bei Probanden mittels elektrischer Felder und Ströme gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Es ist bekannt, dass (minimale) zeitveränderliche elektrische Ströme bei Einkopplung in das Herz-Kreislauf-System des Menschen stimulierende Wirkungen hervorrufen können. In diesem Sinne wird in der Literatur von einer Informationstherapie gesprochen, da der stimulierende Erfolg bereits mit Strömen im Mikroamperebereich eintreten kann. Bei der Erreichung dieser Zielstellung spielt der Frequenzinhalt der zeitlich veränderlichen Stimulations-Ströme eine entscheidende Rolle [Dertinger, H : Hochwirksame Elektrotherapie gegen Schuppenflechte. Spektrum der Wissenschaft. April 2000; Marino, A A: Modern Bioelectricity. Marcel Dekker New York and Basel 1988; Kruglikov, I L. and H. Dertinger: Stochastic Resonance as a Possible Mechanism of Amplification of Weak Electric Signals in Living CeIIs. Bioelectromagnetics 15: 539-547 (1994); Krauß, M : Die natürlichen elektromagnetischen Signale in unserer Umwelt und deren Simulation als physikalische Therapie. Norddeutscher Kongress für komplementäre Medizin, 22.-23.6.2002 Wilhelmshaven / Germany].
Bekanntlich haben die Venen im Herz-Kreislauf-System die Aufgabe, das Blut zum Herzen zurückzuführen und das für die aktuelle Zirkulation nicht benötigte Blutvolumen zu speichern. Die Atmung wirkt dabei wie eine Druck-Saug-Pumpe [Hach, W et al: Phlebographie der Bein- und Beckenvenen. Schnetztor Konstanz 1996], so dass durch eine äußere elektrische periphere Muskelstimulation im Rhythmus der Atmung eine Erhöhung des venösen Blutrückflusses möglich ist. Sobald z. B. der Wadenmuskel im Unterschenkel angespannt wird, wird bekanntlich das Lumen der dahinter liegenden Leitvenen durch die anschwellenden Muskelbäuche der Wadenmuskeln auf einen schmalen Spalt eingeengt. Bei Entspannung der Muskulatur nimmt dann das venöse Gefäßsystem sofort wieder eine normale Weite ein. Analoges gilt für andere Muskelbereiche des Kreislaufsystems [Hach, W et al: Phlebographie der Bein- und Beckenvenen. Schnetztor Konstanz 1996].
Ohne diese wesentlichen physiologischen Zusammmenhänge zugrunde zu legen, wurden zahlreiche Kleinstgeräte vor allem zur elektrischen Muskel- und Nervenstimulation entwickelt, wie beispielsweise in der US-PS 6,615,080 gezeigt.
Zum Stand der Technik sei auf die Arbeiten von Hogan [Hogan MC, Grassi B, Samaja M, Stary CM, Gladden LB: Effect of contraction frequency on the contractile and noncontractile phases of muscle venous blood flow. J Appl Phys 2003; 95: 1139-44] sowie Lyons [Lyons GM, Leane GE, Clarke- Moloney M, CT Brien JV, Grace PA: An investigation of the effect of electrode size and electrode location on comfort during Stimulation of the gastrocnemius muscle. Med Eng Phys 2004; 26: 873-8] verwiesen. Dort wird auf der Basis von praktischen Versuchsergebnissen bei Kaninchen berichtet, dass zur optimalen Erhöhung des venösen Blut-Rückflusses die Wadenmuskelpumpe im Rhythmus von 0,25 bis 0,5 Kontraktionen/s (≡ Hz) mittels elektrischer Stimulation zu aktivieren ist. Dabei steigt der venöse Blutfluss mit steigender Kontraktionsfrequenz an.
Die für eine Stimulation erforderlichen (Mikro-)Ströme werden gemäß dem Stand der Technik meist über Tenselektroden eingekoppelt. Der Nachteil der Tenselektroden besteht vor allem in der begrenzten Funktionsdauer, bedingt durch das Kleben am Einkopplungsort. Deshalb wurden Applikatoren entwickelt, die den Fuß z. T. umhüllen.
Zusammenfassend ist daher festzustellen, dass die bekannten peripheren Applikatoren oft nicht den medizinischen Gegebenheiten und Gesetzmäßigkeiten vor allem einer peripheren arteriellen Stimulation des Kreislaufsystems entsprechen. So ist aus der Physiologie des Hautgefäßsystems bekannt [Altmeyer, P et al : Kutane Mikrozirkulation. Springer Berlin Heidelberg 1997, ISBN 3-540-62564-X Gb], dass die Steuerung der Hautdurchblutung in den akralen und distalen Partien der Extremitäten, wie den Füßen und Händen, durch sympathische Fasern beeinflusst wird. Demnach weisen diese akralen Regionen die höchsten Werte und die größten Variabilitäten der Durchblutung auf. Da des weiteren die Nervenfasern neben dem Blutgefäßsystem gut leitende Medien des menschlichen Körpers darstellen, sollten in diesen peripheren Gebieten die notwendigen Informationen zur Stimulation des arteriellen Kreislaufsystems eingekoppelt werden.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Vorrichtung zur peripheren Informationseinkopplung bei Probanden mittels elektrischer Felder und Ströme anzugeben, welche auch bei erhöhter Stimulationsamplitude das Auftreten von Schmerzgefühlen bei geringer Schmerztoleranz vermeiden hilft und wobei dem Probanden beim Tragen der Vorrichtung keine Unannehmlichkeiten auferlegt werden.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit der Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.
Erfindungsgemäß werden empfindliche Areale im Bereich sensibler Nervenfasern ausgespart. Es erfolgt erfindungsgemäß das Anlegen von Spannungen zwischen zwei bestimmten peripheren Bereichen, so dass sich ein entsprechender Stromfluß einstellt.
Als Beispiele für die Informationseinkopplung im Kreislaufsystem seien genannt:
• Fußsohle bis akrale Regionen vom linken und rechten Fuß. Hier kommt es zu einem Stromfluß von diesem peripheren Gebiet über den gesamten Fuß, Unter- und Oberschenkel des einen Beines einschließlich Muskulatur zurück über Ober- und Unterschenkel sowie Peripherie des anderen Fußes einschließlich Muskulatur. Gleichzeitig erfolgt eine Informationsweiterleitung zum Zentralnervensystem, bestehend aus Rückenmark und Gehirn. Ebenfalls kann eine parallele Einkopplung zwischen beiden Peripheriegebieten und der Halswirbelsäule erfolgen.
• Fingerakren, Hand, Unter- und Oberarm links einschließlich Muskulatur über Ober- und Unterarm sowie Hand und Fingerakren rechts einschließlich Muskulatur. Analog zu den Beinen kann ebenfalls eine parallele Einkopplung zwischen beiden Armen sowie der Halswirbelsäule vorgenommen werden.
• Einkopplung an zwei oder vier Extremitäten gleichzeitig im Sinne eines Zweizellen- bzw. Vierzellenbades.
• Finger- bzw. Fußbereich zu charakteristischen Orten des Rückenmarks.
• Zwischen einem Amputationsstumpf und dem anderen Teil der Peripherie bzw. zum Rückenmark .
Erfindungsgemäß lässt sich durch eine äußere periphere elektrische Muskelstimulation im Rhythmus der durchschnittlichen Atmungsfrequenz von etwa 0, 15...0,23...0,3 Hz einschließlich weiterer Frequenzen der venöse Blutrückfluß verstärken und damit einer möglichen Thrombose sowie einer Lungenembolie vorbeugen. Als vorteilhafte Beispiele für eine derartige Informationseinkopplung indirekt in das venöse Kreislaufsystem seien genannt:
• Anfang und Ende des Muskelbauches des Wadenmuskels am Unterschenkel,
• Anfang und Ende der Muskelbäuche der Oberschenkelmuskel, wie es u. a. im Falle einer Unterschenkel-Amputation erforderlich sein kann,
• Anfang und Ende der Muskelbäuche am Unter- und Oberarm.
Die Vorrichtung zur peripheren Informationseinkopplung bei Probanden mittels elektrischer Felder und Ströme geht von mindestens einem elektrischen Kontaktierungsmittel für ein Körperteil oder eine Probanden- extremität aus, welches bezogen auf den Probanden lösbar angeordnet ist.
Speziell besteht das elektrische Kontaktierungsmittel aus einem isolierenden textilen Trägermaterial, dessen Innenseite mindestens abschnittsweise elektrisch leitfähige Flächen aufweist, wobei die leitfähigen Flächen entweder elektrisch miteinander verbunden zu einer gemeinsamen Außen- kontaktierung führen oder jeweils mit einer separaten Außenkontaktierung in Verbindung stehen.
Die Form des textilen Trägermaterials entspricht der Anatomie des jeweiligen Körperteils oder der jeweiligen Extremität und ist bevorzugt als Strumpf, Socke, Stutzen, Stirnband oder Handschuh oder in ähnlicher Weise ausgeführt.
Erfindungsgemäß können die leitfähigen Flächen feuchtigkeitsspendende oder feuchtigkeitsspeichernde Filamente aufweisen, so dass der Übergangswiderstand zwischen Vorrichtungsinnenseite und Probandenhaut minimiert werden kann.
Die leitfähigen Flächen können in das textile Material durch Wirken, Stricken oder Weben leitfähiger Fasern eingebracht werden.
Ergänzend weist das textile Trägermaterial elastische Eigenschaften auf, um den gewünschten guten Oberflächenkontakt zur Extremität zu bewirken. Zu diesem Zweck können in das textile Material elastische Fäden oder Garne eingewebt oder eingewirkt werden.
Die Außenkontaktierung ist bevorzugt als lösbarer Anschluss in Form eines leitenden Druck- oder Klettkontakts ausgebildet.
Bei Ausbildung des elektrischen Kontaktierungsmittels als Strumpf oder Socke ist die Fußsohleninnenseite bis zum dorsalen Zehenbereich und diesen mindestens teilweise umschließend als leitfähige Fläche ausgebildet.
Diese elektrisch leitfähige Fläche ist durch einen schmalen leitfähigen Streifen erweitert, welcher sich in das Strumpfwadenteil hinein erstreckt.
Die Außenkontaktierung kann dann am freien Ende des in das Wadenteil hinein geführten schmalen leitfähigen Streifens angeordnet werden.
Bei einer Variante dieser Ausgestaltung führt der schmale leitfähige Streifen über einen Fersenabschnitt hinein in das Strumpfwadenteil.
Bei Ausbildung des elektrischen Kontaktierungsmittels als Strumpf oder Socke können im Wadenteil leitfähige Flächen angeordnet werden. Diese leitfähigen Flächen sind bevorzugt als ringförmig vollständig umlaufende Streifen oder Streifenabschnitte ausgebildet. An jedem Streifen oder jedem Streifenabschnitt ist dann eine Außenkontaktierung befindlich.
Bei Ausbildung des elektrischen Kontaktierungsmittels als Handschuh deckt die leitfähige Fläche den Bereich aller Finger ab, d.h. es besteht eine elektrische Verbindung zwischen diesen, die Finger abdeckenden Abschnitten.
Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen und von Figuren näher erläutert werden.
Hierbei zeigen
Figur 1 Fuß-Socken-Applikatoren,
Figur 2 Wadenmuskel-Applikatoren,
Figur 3 Stumpf-Strumpf-Applikator mit voller Plattierung sowie
Figur 4 einen Handschuh-Applikator.
Die Ausführungsbeispiele folgen dem Grundgedanken, wie durch konstruktive Anpassung an die erläuterten physiologischen Gegebenheiten eine optimale periphere Informationseinkopplung mittels elektrischer Felder und Ströme realisierbar ist.
In Figur Ia, Ib sind textile Fuß-Socken-Applikatoren 1 dargestellt, wobei eine Informationseinkopplung innen über eine erweiterte Fußsohle 2 bis hinein in den dorsalen Zehenbereich möglich ist. Der allgemeine Fall, dass das Innere des Applikators voll plattiert ist, sei dabei eingeschlossen. Mittels bekannter technologischer Verfahren wie Stricken, Wirken, Rascheln, Weben oder Vließverfahren werden elektrisch leitfähige Silber- Fasern/Flächen 3 im Sohlen-Bereich bei der Herstellung eingearbeitet.
Die Informationszuführung zu den elektrischen Fasern/Flächen in Figur 1 ist über eine schmale Verlängerung der Elektrodenflächen 4 bis hin zu einer variablen lösbaren Steckverbindung 5 im oberen Bereich ausgebildet. Liegt der allgemeine Fall vor, dass das Innere des Fuß-Socken-Applikators voll plattiert ist, wird die variable lösbare Steckverbindung ebenfalls im oberen Socken-Bereich angebracht. Von dieser Steckverbindung aus ist ein Anschlusskabel bis hin zum zentralen Steuergerät integraler Bestandteil der Erfindung. Jeweils ein Strumpf wirkt dabei als Elektrode. Für die paarweise Anwendung von Applikator „linker und rechter Fuß" ist ein Steuergerät erforderlich. Die äußere Oberfläche ist wie eine normale Socke gestaltet. Ein paralleles Betreiben beider Fußapplikatoren kann die Stimulationswirkung verstärken. In einem solchen Fall ist die Gegenelektrode am Rückenmark, vorzugsweise im Bereich der Lendenwirbelsäule, anzulegen (nicht gezeigt).
Aus Figur 2a, 2b gehen Möglichkeiten für die Konstruktion eines Waden- muskel-Applikators 6 hervor, wo eine Informationseinkopplung am Anfang und am Ende des Muskelbauches 7 erfolgt. Dabei sei auch der Spezialfall eingeschlossen, dass dieser Wadenmuskel-Applikator lediglich aus zwei leitfähigen Bändern besteht und diese um den Unterschenkel, speziell am Anfang und am Ende des Muskelbauches, angelegt werden. Analoges gilt für den Oberschenkel sowie für den gesamten Armbereich.
Figur 2a zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Wadenmuskel-Applikators 6 mit unterbrochenen, d.h. nicht umlaufenden leitfähigen Streifen 7, Figur 2b hingegen eine Ausführungsform mit vollständig umlaufenden leitfähigen Streifen 7.
Figur 3 zeigt die prinzipielle Gestaltung eines Stumpf-Strumpf-Applikators 8, wo eine Informationseinkopplung analog zum Fuß-Socken-Applikator erfolgt und ebenfalls elektrisch leitfähige Silber-Fasern/Flächen 3 in das Innere des Applikators bei voller Plattierung eingearbeitet werden. Ebenfalls ist die Integration von zwei leitfähigen Bändern zur Muskelaktivierung möglich.
Ein peripherer Handschuh-Applikator 9 ist in Figur 4 dargestellt, wobei eine Informationseinkopplung über den gesamten Fingerbereich insbesondere in das arterielle Kreislaufsystem, vorgenommen wird. Die Finger sind dabei vollständig mit elektrisch leitfähigem Material 3, das analog Figur 1 bei der Herstellung eingebracht wird, als innere Komponente des Applikators umgeben. Vorzugsweise werden dabei ebenso elektrisch leitfähige Silber- Fasern/Flächen analog zum Fuß-Socken-Applikator verwendet. Eine elektrische Verbindung zwischen den Fingern stellt eine gleichmäßige Informationszuführung sicher. Die Informationszuführung zur Fläche wird, analog Figur 1, über eine variable lösbare Steckverbindung 5 sichergestellt.
Jeweils ein Handschuh wirkt dabei als Elektrode, so dass für die paarweise Anwendung des Handschuh-Applikators „linke und rechte Hand" analog zum Fuß-Socken-Applikator ein Steuergerät erforderlich ist. Die äußere Oberfläche ist wie ein normaler Handschuh gestaltet. Ebenfalls ist eine parallele Stimulation über beide Applikatoren dergestalt vorgesehen, dass die Gegenelektrode jeweils im Bereich des Rückenmarks, vorzugsweise an der Lendenwirbelsäule, angebracht wird.
Der Kontakt zwischen menschlichem Körper und den beschriebenen Applikatoren nach Figur 1 bis 4 ist durch die eng anliegenden Konstruktionen nahezu verlustfrei, der Übergangswiderstand niedrig. Die elektrisch aktiven Flächen sind jeweils auf der Innenseite eingearbeitet Dadurch werden erfindungsgemäß gleichfalls die dargestellten Eigenschaften des Silbers, also geringe Neigung zur Korrosion und der medizinisch bedeutsame Effekt, Bakterien und Pilzinfektionen zu bekämpfen, verbunden mit der Möglichkeit einer Informationseinkopplung in das Herz-Kreislauf-System (arterielles und venöses Blutgefäßsystem, vegetatives Nervensystem) genutzt.
Zwecks weiterer Reduzierung des Übergangswiderstandes zwischen den elektrisch aktiven Flächen der Applikatoren und der Haut und damit auch des Schmerzempfindens bei relativ geringer elektrischer Stimulation erfolgt eine Befeuchtung der Haut im allgemeinen Sinne (z. B. mit Ultraschall-Gel, Wasserbefeuchtung, feuchtigkeitsspendende Filamente im Inneren des Applikators oder Fußcreme).
Als mögliche medizinische Anwendungsgebiete der Erfindung werden u. a. gesehen: Prävention arterieller und venöser Thrombosen, Diabetes (diabetischer Fuß), periphere Durchblutungsstörungen, Wundheilungen, Bluthochdruck, Depressionen (auf Grund systemischer Wirkung über vegetativer Fasern), Restless Legs Syndrom, Raynaud-Syndrom u. a. funktionelle Durchblutungsstörungen. Notwendig sind stets entsprechende Frequenz-Stimulationsprogramme.
Bezugszeichenliste
1 Fuß-Socken-Applikator
2 Fußsohle
3 leitfähige Innenfläche
4 Verlängerung der Elektrodenfläche
5 Steckverbindung / Außenkontakt
6 Wadenmuskel-Applikator
7 Informationseinkopplung durch leitfähige Streifen
8 Stumpf-Strumpf-Applikator
9 Handschuh-Applikator

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung zur peripheren Informationseinkopplung bei Probanden mittels elektrischer Felder und Ströme mit mindestens einem elektrischen Kontaktierungsmittel für ein Körperteil oder eine Probandenextremität, welches bezogen auf den Probanden lösbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Kontaktierungsmittel aus einem isolierenden textilen Trägermaterial besteht, dessen Innenseite mindestens abschnittsweise elektrisch leitfähige Flächen aufweist, wobei die leitfähigen Flächen entweder elektrisch miteinander verbunden zu einer gemeinsamen Außenkontaktierung führen oder jeweils mit einer separaten Außen- kontaktierung in Verbindung stehen und die Form des textilen Trägermaterials ist der Anatomie des jeweiligen Körperteils oder der jeweiligen Extremität entspricht sowie bevorzugt als Strumpf, Socke, Stutzen, Stirnband oder Handschuh ausgeführt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähigen Flächen feuchtigkeitsspendende oder feuchtigkeitsspei- chernde Filamente aufweisen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähigen Flächen in das textile Material durch Wirken, Stricken oder Weben leitfähiger Fasern ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Trägermaterial elastische Fäden oder Garne zum Erhalt eines vorgegebenen Presssitzes der Vorrichtung umfasst.
5. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontaktierung einen lösbaren Anschluss in Form eines leitenden Druck- oder Klettkontakts aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausbildung des elektrischen Kontaktierungsmittels als Strumpf oder Socke die Fußsohleninnenseite bis zum dorsalen Zehenbereich als leitfähige Fläche ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Fläche durch einen schmalen leitfähigen Streifen erweitert ist, welcher sich in das Strumpfwadenteil hinein erstreckt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontaktierung am freien Ende des in das Wadenteil hinein geführten schmalen leitfähigen Streifens angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der schmale leitfähige Streifen über einen Fersenabschnitt in das Strumpfwadenteil führt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausbildung des elektrischen Kontaktierungsmittels als Strumpf oder Stutzen im Wadenteil leitfähige Flächen befindlich sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähigen Flächen als ringförmige, vollständig umlaufende Streifen oder Streifenabschnitte ausgebildet sind und an jedem Streifen oder Streifenabschnitt eine Außenkontaktierung befindlich ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausbildung des elektrischen Kontaktierungsmittels als Finger- Handschuh die leitfähige Fläche den Bereich aller Finger abdeckt.
13. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit deren Hilfe eine atmungsdominante Stimulationsspannung angelegt wird, wobei die Frequenz der angelegten Spannung im Bereich von 0, 15 Hz bis 3 Hz liegt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelwert der Frequenz der angelegten Spannung 0,23 Hz beträgt.
PCT/EP2006/062322 2006-05-15 2006-05-15 Vorrichtung zur peripheren informationseinkopplung bei probanden mittels elektrischer felder und ströme WO2007131550A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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