DE19824504C2 - Vorrichtung zur Stimulation eines Körperteils - Google Patents
Vorrichtung zur Stimulation eines KörperteilsInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Stimulation eines
Körperteils.
Die Behandlung von zentralbedingten Lähmungen gehört in der medizinischen
Forschung zu einem der zentralen Problemfelder. Zentrale Lähmungen
können aufgrund von Hirnschädigungen oder Rückenmarksverletzungen
entstehen. Sie sind häufig Folge von Schlaganfällen, von angeborenen Hirn
schäden, von Hirntumoren oder von äußeren Verletzungen. Zentrale Lähmun
gen sind oftmals mit schmerzhaften spastischen Muskelverkrampfungen
verbunden. Sie sind derzeit weder operativ noch medikamentös ausreichend
behebbar.
Zentrale Lähmungen können derzeit lediglich durch konventionelle Kranken
gymnastik oder durch Aktivierung von Nerven oder Muskeln des gelähmten
Körperteils durch elektrische Reize behandelt werden. Dazu werden Elek
troden auf oder unter der Haut des gelähmten Körperteils angebracht, so
daß ein elektrisches Feld im Bereich der zu aktivierenden Nerven oder
Muskeln des gelähmten Körperteils erzeugt wird. Dies kann nur zu einer
begrenzten Reaktivierung der Muskeln führen. Eine dauerhafte Rehabilitation
und damit Heilung der Lähmung kann damit jedoch nicht erreicht werden.
Bei dieser Behandlung treten außerdem häufig erhebliche Schmerzen auf.
In der Veröffentlichung (G. H. Mills et al.: "Unilateral magnetic stimualtion of the
phrenic nerve" in: Thorax 50, No. 11 (1995), S. 1162-1172 wird die Möglichkeit
der Stimulation des Zwerchfells durch magnetische Stimulation des Phrenikus-Nervs
zur Behandlung von Patienten mit einer krankhaften Schwächung der
Atemmuskulatur beschrieben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens
und einer Vorrichtung zur Behandlung von zentralen Lähmungen derart, daß
ein dauerhafter Rehabilitationseffekt herbeigeführt wird.
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zur Stimulation
eines gelähmten Körperteils zur Verfügung gestellt, mit deren Hilfe eine
glatte und schmerzfreie zusammengesetzte und koordinierte Bewegung des
betreffenden Körperteils hervorgerufen werden kann. Der durch die Lähmung
bedingte Ausfall der propriozeptiven Afferenzen soll soweit wie möglich
ersetzt werden, um durch eine Neuromodulation die plastischen Fähigkeiten
des Zentralnervensystems so früh wie möglich anzuregen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Stimulation eines, Körperteils weist
mindestens folgende Element auf: Mindestens zwei Spulen Si mit mindestens
einer Stromversorgung zur Erzeugung von Magnetfeldern an Inervationszonen
des Körperteils, besonders bevorzugt an Endaufzweigungen motorischer
Nervenfasern und peripherer Nerven, und eine Vorrichtung zur Steuerung
der Stromversorgung(en) für die Spulen. Dabei verfügt die
Vorrichtung zur Steuerung der Stromversorgung(en) für die
Spulen mindestens über einen Stromimpulsgenerator zur Abgabe von Strom
impulsen I (Si) mit Impulsfrequenzen f (I(Si)) und Impulsdauern d (I(Si))
durch die Stromversorgung(en) an die Spulen Si, wobei die Abgabe der
Stromimpulse derart erfolgt, daß Muskeln des Körperteils koordiniert kon
trahiert oder dekontrahiert werden, so daß sich eine koordinierte zusammen
gesetzte Bewegung des Körperteils ergibt und der Stromimpulsgenerator die Stromimpulse I (Si) nach vorgegebenen
Mustern generiert, die jeweils bestimmten physiologischen Bewegungsabläufen des
Körperteils entsprechen.
Diese Bewegung läuft schmerzfrei
ab, da durch eine magnetische Stimulation fast ausschließlich markhaltige,
schnelleitende Nervenfasern aktiviert werden, während marklose bzw. markar
me Nervenfasern, wie zum Beispiel schmerzleitende Nervenfasern, nicht
aktiviert werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch eine Vorrichtung zur Stimulation
eines Körperteils beansprucht, die die folgenden Elemente aufweist: Mindestens
zwei Spulen Si mit mindestens einer Stromversorgung zur Erzeugung von
Magnetfeldern an Inervationszonen des Körperteils, besonders bevorzugt an
Endaufzweigungen motorischer Nervenfasern und peripherer Nerven, und eine
Vorrichtung zur Regelung der Stromversorgung(en) für die Spulen. Dabei verfügt die
Vorrichtung zur Regelung der Stromversorgung(en) für die Spulen mindestens über
einen Stromimpulsgenerator zur Abgabe von Stromimpulsen I (Si) mit Impuls
frequenzen f (I(Si)) und Impulsdauern d (I(Si)) durch die Stromversorgung(en) an die
Spulen Si, wobei die Abgabe der Stromimpulse derart erfolgt, daß Muskeln des
Körperteils koordiniert kontrahiert oder dekontrahiert werden, so daß sich eine koor
dinierte zusammengesetzte Bewegung des Körperteils ergibt und über eine
Regelungseinheit, die auf ein Signal reagiert, das mindestens einen
Zustandsparameter für mindestens einen Muskel des Körperteils repräsentiert.
Vorzugsweise ist das Stimulationsmuster der Regelung nach dem normal
physiologischen Aktivierungsmuster optimiert. Es werden hierbei ermüdungs
abhängige Faktoren berücksichtigt, und es findet eine Anpassung an neurona
le Erregbarkeiten statt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt somit die Erzeugung von genau
definierten Bewegungen des zentral gelähmten Körperteils. Diese Bewegungen
sind regelmäßig aus mehreren Teilbewegungen zusammengesetzt und natürli
chen Bewegungen des Patienten möglichst naturgetreu nachempfunden, zum
Beispiel Greifbewegungen oder Gehbewegungen. Durch eine repetitive ma
gnetische Stimulation werden hauptsächlich propriozeptive Afferenzen sowohl
adäquat während der induzierenden Bewegungen als auch durch direkte
Aktivierung von afferenten Nervenfasern ausgelöst. Eine regelmäßige Wie
derholung stimulierter Bewegungen kann im Zentralen Nervensystem einen
Lerneffekt bewirken, der schließlich dazu führt, daß der Patient mit dem
gelähmten Körperteil die stimulierten Bewegungen wieder selbständig aus
führen kann. Ausgehend von diesem teilrehabilitierten Zustand kann der
Patient dann auch andere Bewegungen wieder erlernen.
Dieses Verfahren kann grundsätzlich zur Behandlung beliebiger zentral
gelähmter Körperteile eingesetzt werden. Es ist technisch nicht auf den
Menschen beschränkt, sondern kann auch bei Tieren, etwa Rennpferden, mit
lokalen Lähmungserscheinungen eingesetzt werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zwei oder mehrere Spulen Si
aufweisen. Vorzugsweise verwendet man drei, vier oder fünf Spulen zur
Stimulation des gelähmten Körperteils. Für einfache Bewegungen kann auch
eine einzelne Spule verwendet werden. Die Spulen müssen derart beschaffen
sein, daß sie über Inervationszonen des gelähmten Körperteils so positioniert
werden können, daß dort ein magnetisches Feld entsteht, wenn ein Strom
impuls I (Si) die Spule Si durchläuft.
Jede Spule Si verfügt vorzugsweise über eine Stromversorgung, die die zur
Erzeugung von Magnetfeldern notwendigen Stromimpulse I (Si) erzeugt. Es
kann aber auch eine gemeinsame Stromversorgung verwendet werden. Diese
Stromversorgungen werden von einem Stromimpulsgenerator gesteuert, der
Zeitpunkt, Frequenz, Dauer und Intensität der Stromimpulse I (Si) vorgibt.
Der Stromimpulsgenerator generiert die Stromimpulse nach vorgegebenen
Mustern, die jeweils bestimmten zusammengesetzten, nämlich den physiologi
schen Bewegungsabläufen des betreffenden Körperteils entsprechen. Dabei
kann eine Vielzahl von Mustern in einem Speichermedium aufbewahrt
werden, auf das der Stromimpulsgenerator jederzeit zugreifen und das er
modifizieren kann.
Die Intensität der Stromimpulse I (Si) bestimmt die Feldstärke des jeweils
erzeugten Magnetfeldes. Die Feldstärke des angewandten Magnetfeldes muß
eine bestimmte Schwelle überschreiten, damit eine Bewegung ausgelöst wird.
Diese Schwelle kann mit dem betroffenen Körperteil und mit dem Patienten
variieren.
Dauer und Frequenz der Stromimpulse beeinflußen in erheblichem Umfang
die Ausführung der induzierten Bewegung, das heißt ihre Rundheit oder
Eckigkeit. Aber auch im therapeutischen Bereich haben Dauer und Frequenz
der Stromimpulse einen großen Einfluß. Vorzugsweise liegt die Impulsfre
quenz f (I(Si)) in einem Bereich von 10 Hz bis 30 Hz, besonders bevor
zugt in einem Bereich von 15 Hz bis 25 Hz. Diese Frequenzen liegen im
physiologischen Bereich. Ein Stromimpuls entspricht hierbei vorzugsweise
einem Ausschnitt einer Sinusschwingung. Die Sinusschwingung hat dabei
vorzugsweise eine Periodendauer in einem Bereich von 1,19 . 10-4 s bis
3,77 . 10-4 s, besonders bevorzugt in einem Bereich von 1,19 . 10-4 s bis
2,15 . 10-4 s. Der Ausschnitt erstreckt sich vorzugsweise von 0 bis zu einem
Wert in einem Bereich von 0 bis 2π, besonders bevorzugt bis zum einem
Wert von k . π/4, wobei k 1, 2, 3, oder 4 ist. In einer weiteren bevor
zugten Ausführungsform wird die Sinusschwingung bei einem Wert in dem
Bereich von 0 bis π/4 abgebrochen, so daß sich ein hoher Wert für dI
(Si)/dt ergibt, was eine verbesserte Stimulationswirkung mit sich bringt.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung zur
Regelung der Stromversorgung(en) für die Spulen Si mindestens einen
Sensor zur Erfassung der momentanen Position des Körperteils auf, um
dadurch die Stromversorgung(en) für die Spulen entsprechend
regeln zu können. Vorzugsweise verwendet man hier einen oder mehrere,
eventuell auch eine Kombination der folgenden Sensoren: einen Positions
schalter, vorzugsweise einen 3-Punkt-Schalter, ein Winkelpotentiometer, ein
Ultraschallmeßsystem oder eine Infrarotkamera. Bei Verwendung von Winkel
meßpotentiometern wählt man vorzugsweise eine Anordnung aus drei Poten
tiometern, deren Winkelsignale aufaddiert werden. Die einzelnen Potentiome
ter müssen dadurch nicht exakt an die Gelenkachse angepaßt werden. Bei
einem Ultraschallmeßsystem werden Ultraschallsender auf geeigneten Stellen
des betreffenden Körperteils befestigt. Die Signale dieser Sender werden von
einem ortsfesten Empfänger hinsichtlich Ihrer Position erfaßt. Verwendet man
Infrarotkameras, so wird durch an geeigneten Stellen des entsprechenden
Körperteils befestigte Infrarot-LED aus dem Abbild zweier Kameras die
Position zurückgerechnet.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung wird die
Vorrichtung speziell an einen bestimmten Patienten angepaßt, so daß die
Vorrichtung auch in einem "Feed-Forward"-Modus ohne jegliche Sensoren
verwendet werden kann.
Vorzugsweise enthält die Vorrichtung zur Regelung der
Stromversorgung(en) für die Spulen eine Regelungseinheit, die auf ein Signal
reagiert, das mindestens einen Zustandsparameter für mindestens einen Mus
kel des Körperteils repräsentiert. Der Zustand eines Muskels setzt sich
zusammen aus der mechanischen Ausdehnung (elastische und dämpfende
Aspekte) und aus der inervatorischen, kontraktilen Muskelaktivierung. Vor
zugsweise wird dieses Signal aus einem Elektromyogramm gewonnen, das an
dem mindestens einen Muskel des Körperteils gemessen wird. Die Elek
tromyographie stellt eine Methode zur Registrierung von Aktionsströmen im
Muskelgewebe und von Muskelaktionspotentialen dar. Ein aufgenommenes
Elektromyogramm kann somit Auskunft über spontane oder willensgesteuerte
Aktionspotentiale geben, durch die die stimulierte Bewegung des betreffenden
Muskels unterstützt wird. Es können damit sowohl das Maß der Lähmung
und der bereits erzielten Rehabilitation als auch die Ermüdung des Muskels
bestimmt werden. Auch der Einfluß der Unterstützung der induzierten Bewe
gungen durch den Patienten infolge eigener Willensanstrengungen kann mit
Hilfe dieses Verfahrens quantitativ oder qualitativ abgeschätzt werden. Diese
Informationen ermöglichen eine Anpassung der Stromimpulse I (Si), das
heißt von deren Intensität, Frequenz und Dauer, an die konkrete Behand
lungssituation des Patienten. Damit kann die Rehabilitation individualisiert
und intensiviert werden.
Die Regelung der Behandlung kann prinzipiell in beliebigen Zeitabständen
erfolgen, beispielsweise etwa nach jeweils mehreren Sekunden, was ein
ständiges Monitoring der Situation bedeuten würde, oder auch nach jeweils
mehreren Tagen oder Wochen, was einer Grobkontrolle der Rehabilitations
schritte gleichkommen würde.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die
Vorrichtung zur Regelung der Stromversorgung(en) für die
Spulen Si mindestens einen Sensor zur Erfassung von auf das entsprechende
Körperteil wirkenden Kräften auf, um damit eine angepaßte Steuerung bzw.
Regelung der Stromversorgung(en) für die Spulen zu ermöglichen. Vorzugs
weise handelt es sich bei diesem Sensor um einen druckabhängigen Wider
stand. Dazu führt man beispielsweise eine piezoelektrische Kapazitätsmessung
aus, oder man verwendet Dehnungsmeßstreifen.
Vorzugsweise ist in der Vorrichtung zur Regelung der
Stromversorgung(en) für die Spulen ein Lernalgorithmus integriert. Während
einer Stimulation werden hier Stimulationsauswirkung und Effekt beobachtet,
analysiert und in einer Speichereinheit aufgenommen. Dadurch läßt sich der
Stimulationseffekt in darauffolgenden Zyklen patientenspezifisch optimieren.
Alternativ dazu kann die Vorgehensweise auch dergestalt sein, daß die
Bewegung zunächst gesteuert ausgeführt wird, nach Beendigung der Bewe
gung die Ist-Position des Körperteils mit dessen Soll-Position verglichen wird
und sodann die Steuerparameter so geändert werden, daß das Ziel bei dem
nächsten Stimulationsdurchgang noch besser erreicht wird. Diese Art der
"Feed-Forward"-Regelung entspricht eher den physiologischen Gegebenheiten.
Realisiert werden kann diese Regelung beispielsweise durch sogenannte
Neuro-Controller (neuronale Netze) oder durch eine adaptive Regeleinrich
tung. In einer weiteren Nutzungsmöglichkeit für den Lernalgorithmus wird
das Stimulationsmuster an die physiologische Signalgebung angepaßt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt
Fig. 1 ein Funktionsschaubild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
wobei das zu stimulierende Körperteil ein menschlicher Arm
ist.
Fig. 1 stellt ein Funktionsschaubild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
dar. Die hier dargestellte Vorrichtung dient der Stimulation bzw. Neurosti
mulation eines menschlichen Armes. Die Spulen 1 sind am Arm derart
angeordnet, daß sie im stromdurchflossenen Zustand an Inervationszonen
eines entsprechenden Muskels bzw. einer entsprechenden Muskelgruppe des
Arms Magnetfelder erzeugen können. Die Stromversorgungen 2 für die
Spulen 1 werden über einen Stromimpulsgenerator 3 angesteuert. Der Strom
impulsgenerator ist für die Generierung eines entsprechenden Stromimpuls
musters verantwortlich, das nötig ist, um eine Stimulation einzelner Muskeln
oder Muskelgruppen zu erzielen, was letztlich Schritt für Schritt zu einer
bestimmten ausgewählten Bewegung des Armes führt, z. B. zum Anwinkeln
des Armes. Die Stimulation der Muskeln bzw. Muskelgruppen muß dabei so
erfolgen, daß die Muskeln bzw. Muskelgruppen koordiniert kontrahiert oder
dekontrahiert werden. Zwei Spulen sollen dabei regelmäßig nicht gleichzeitig
"betrieben" werden, d. h. mit Strom versorgt werden, um ein ungünstiges
Zusammenspiel der entsprechenden Magnetfelder zu verhindern.
Bevor im Stromimpulsgenerator ein Impulsmuster generiert wird, wird dem
System über eine Regelungseinheit 5 ein bestimmtes Kommando zugeführt.
Dies kann entweder ein externer Befehl zur Durchführung einer speziellen
Bewegung oder eine willentliche Aktivierung (Intention) der betreffenden
Person für eine bestimmte Bewegung sein. Letztere wird durch ein Elek
tromyogramm 6 entsprechender Muskeln gemessen. Nach Aufnahme eines
Kommandos wird dieses Kommando in einem ersten Schritt durch die
Regeleinheit 5 in systemverständliche Einzelbefehle umgesetzt. In einer
weiteren nachgeschalteten Regeleinheit 9 werden diese Einzelbefehle in
Bewegungsabschnitte mit zugehöriger Bewegungs- und Kraftverlaufstrajektorie
für die Bewegung des Armes und der Hand umgesetzt. Eine Bewegungs-
und Kraftverlaufstrajektorie setzt sich aus einer Menge von Durchgangs
punkten zusammen, wobei sich jeder Durchgangspunkt aus den Gelenkwin
kel- und Fingerkraftvorgaben für Arm und Hand zusammensetzt. Im Strom
impulsgenerator 3 werden durch Vergleich zwischen Soll- und Ist-Position
die Stromimpulsmuster generiert, die durch die Stromversorgungen 2 für die
Spulen 1 jeweils an diese abgegeben werden müssen, um die entsprechenden
Muskeln bzw. Muskelgruppen zu stimulieren. Der Stromimpulsgenerator 3
greift zur Generierung des Impulsmusters auf eine in der Vorrichtung
integrierte Speichereinheit 10 zu, in der körperteil- bzw. patientenspezifische
Informationen gespeichert sind. Mit Hilfe dieser Informationen kann somit
das Stromimpulsmuster individuell angepaßt und optimiert werden. Während
einer Stimulation werden mittels eines Lernalgorithmus 8 Stimulationsaus
wirkung und Effekt beobachtet und analysiert, um dann für den darauf
folgenden Zyklus optimiert zu werden.
Über Sensoren 4, 7 und 11 werden die Gelenkwinkelpositionen und Kräfte
auf Daumen und Zeigefinger erfüllt und rückgemeldet. Die Rückmeldung
dient zur Regelung der für den darauffolgenden Bewegungsschritt notwendi
gen Stromimpulse, die von den Stromversorgungen 2 an die Spulen 1
abgegeben werden sollen. Durch die Messung der Kräfte an Daumen und
Zeigefinger wird ein geregeltes Greifen von Objekten bzw. ein kraftgeregel
ter Zusammenschluß von Daumen und Zeigefinger zum Präzisionsgriff
ermöglicht.
Dieser Zyklus wird so oft durchlaufen, bis die vorgegebene Bewegung
vollendet ist, was ebenfalls durch die Sensoren 4 und 7 festgestellt und
gemeldet wird.
Claims (11)
1. Vorrichtung zur Stimulation eines Körperteils, dadurch gekennzeichnet, daß sie
mindestens folgende Elemente aufweist:
- a) Mindestens zwei Spulen Si mit mindestens einer Stromversorgung zur Erzeugung von Magnetfeldern an Inervationszonen des Körperteils, insbesondere an Endaufzweigungen motorischer Nervenfasern oder peripherer Nerven, und
- b) eine Vorrichtung zur Steuerung der mindestens einen Stromversorgung für
die Spulen Si, die mindestens folgendes Element aufweist:
einen Stromimpulsgenerator zur Abgabe von Stromimpulsen I (Si) mit Impulsfrequenzen f (I(Si)) und Impulsdauern d (I(Si)) durch die mindestens eine Stromversorgung an die Spulen Si derart, daß Muskeln des Körperteils koordiniert kontrahiert oder dekontrahiert werden, so daß sich eine koordinierte zusammengesetzte Bewegung des Körperteils ergibt, wobei
der Stromimpulsgenerator die Stromimpulse I (Si) nach vorgegebenen Mustern generiert, die jeweils bestimmten physiologischen Bewegungsabläufen des Körperteils entsprechen.
2. Vorrichtung zur Stimulation eines Körperteils, dadurch gekennzeichnet, daß sie
mindestens folgende Elemente aufweist:
- a) Mindestens zwei Spulen Si mit mindestens einer Stromversorgung zur Erzeugung von Magnetfeldern an Inervationszonen des Körperteils, insbesondere an Endaufzweigungen motorischer Nervenfasern oder peripherer Nerven, und
- b) eine Vorrichtung zur Regelung der mindestens einen Stromversorgung für
die Spulen Si, die mindestens folgende Elemente aufweist:
einen Stromimpulsgenerator zur Abgabe von Stromimpulsen I (Si) mit Impulsfrequenzen f (I(Si)) und Impulsdauern d (I(Si)) durch die mindestens eine Stromversorgung an die Spulen Si derart, daß Muskeln des Körperteils koordiniert kontrahiert oder dekontrahiert werden, so daß sich eine koordinierte zusammengesetzte Bewegung des Körperteils ergibt; und
eine Regelungseinheit, die auf ein Signal reagiert, das mindestens einen Zustandsparameter für mindestens einen Muskel des Körperteils repräsentiert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur
Regelung der mindestens einen Stromversorgung für die Spulen Si mindestens
einen Sensor zur Erfassung der Position des Körperteils zur Regelung der
mindestens einen Stromversorgung für die Spulen Si aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das Signal aus einem an mindestens einem Muskel des Körperteils gemessenen
Elektromyogramm (EMG) gewonnen wird.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorrichtung zur Regelung der mindestens einen Stromversorgung für die
Spulen Si mindestens einen Sensor zur Erfassung von auf das Körperteil
wirkenden Kräften zur Regelung der mindestens einen Stromversorgung für die
Spulen Si aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein
Sensor ein druckabhängiger Widerstand ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorrichtung zur Regelung der mindestens einen Stromversorgung für die
Spulen Si einen Lernalgorithmus enthält, der auf der Basis von Informationen
über die durchgeführten Bewegungen des Körperteils und über den Zustand des
Körperteils die Regelung der mindestens einen Stromversorgung für die Spulen
Si beeinflußt.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß mindestens eine Impulsfrequenz f (I(Si)) im Bereich von 10 Hz
bis 30 Hz, vorzugsweise von 15 Hz bis 25 Hz liegt.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß mindestens ein Stromimpuls I (Si) einem Ausschnitt einer
Sinusschwingung entspricht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausschnitt der
Sinusschwingung sich von Null bis zu einem Wert in einem Bereich von 0 bis
2π erstreckt, vorzugsweise bis zu einem Wert von k . π/4, wobei k 1, 2, 3 oder
4 ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß
daß die Sinusschwingung eine Periodendauer in einem Bereich von 1,19 . 10-4 s
bis 3,77 . 10-4 s, besonders bevorzugt in einem Bereich von 1,19 . 10-4 s bis
2,15 . 10-4 s besitzt.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007044445A1 (de) * | 2007-09-18 | 2009-03-19 | Straube, Andreas, Prof. Dr. med. | Trainingsgerät mit Magnetstimulation |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10055686A1 (de) | 2000-11-03 | 2002-05-08 | Biotronik Mess & Therapieg | Vorrichtung zur Beeinflussung von Zellproliferationsmechanismen in Gefäßen des menschlichen oder tierischen Körpers |
WO2003000338A2 (en) * | 2001-06-21 | 2003-01-03 | Vanderbilt University | Method for promoting reinnervation of denervated tissue |
DE10157024B4 (de) * | 2001-11-21 | 2015-10-15 | Quanten-Medicine Ag | Vorrichtung zur Erzeugung von pulsierenden elektromagnetischen und/oder elektrischen Feldern |
DE10304085A1 (de) * | 2003-01-31 | 2004-08-12 | Günther, Andreas | Anordnung und Verfahren zur Durchführung einer Magnetfeldtherapie |
US9339641B2 (en) | 2006-01-17 | 2016-05-17 | Emkinetics, Inc. | Method and apparatus for transdermal stimulation over the palmar and plantar surfaces |
US9610459B2 (en) | 2009-07-24 | 2017-04-04 | Emkinetics, Inc. | Cooling systems and methods for conductive coils |
US7756585B2 (en) * | 2006-01-31 | 2010-07-13 | Good Samaritan Children's Therapy Unit | Muscle stimulation method and system to improve walking |
US10786669B2 (en) | 2006-10-02 | 2020-09-29 | Emkinetics, Inc. | Method and apparatus for transdermal stimulation over the palmar and plantar surfaces |
US11224742B2 (en) | 2006-10-02 | 2022-01-18 | Emkinetics, Inc. | Methods and devices for performing electrical stimulation to treat various conditions |
US9005102B2 (en) | 2006-10-02 | 2015-04-14 | Emkinetics, Inc. | Method and apparatus for electrical stimulation therapy |
JP2010505471A (ja) * | 2006-10-02 | 2010-02-25 | エムキネティクス, インコーポレイテッド | 磁気誘導療法のための方法および装置 |
RS51004B (sr) * | 2007-07-03 | 2010-10-31 | Vladimir RANĐELOVIĆ | Uređaj za podvodnu mišićnu stimulaciju |
EP2493551A4 (de) | 2009-10-26 | 2013-04-17 | Emkinetics Inc | Verfahren und vorrichtung zur elektromagnetischen stimulation von nerven, muskeln und körpergewebe |
WO2011078645A2 (es) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Alandra Medical S.A.P.I. De C.V. | Equipo de estimulación electromagnética para el tratamiento sistémico en el brazo de heridas crónicas, activación de angiogénesis y aumento de la permeabilidad vascular |
IT1397157B1 (it) | 2010-01-07 | 2013-01-04 | Camerota | Macchina per l'esercizio fisico di un utente. |
US8588884B2 (en) | 2010-05-28 | 2013-11-19 | Emkinetics, Inc. | Microneedle electrode |
US9272139B2 (en) | 2010-07-01 | 2016-03-01 | Marilyn J. Hamilton | Universal closed-loop electrical stimulation system |
US10398906B2 (en) * | 2016-03-10 | 2019-09-03 | Kosivana Holdings Limited | Systems and methods for pain treatment using spinal nerve magnetic stimulation |
US10661094B2 (en) * | 2016-04-18 | 2020-05-26 | Wave Neuroscience, Inc. | Systems and methods for spasticity treatment using spinal nerve magnetic stimulation |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2707574A1 (de) * | 1977-02-22 | 1978-08-24 | Goedde Geb Elsaesser Anna | Vorrichtung zur beeinflussung biologischer ablaeufe in einem lebenden koerper mit hilfe eines von einer spulenanordnung erzeugten magnetfeldes |
WO1996016692A1 (en) * | 1994-11-28 | 1996-06-06 | Park Square Technology Ltd. Co. | Magnetic nerve stimulator for exciting peripheral nerves |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4165750A (en) * | 1978-03-18 | 1979-08-28 | Aleev Leonid S | Bioelectrically controlled electric stimulator of human muscles |
US4428366A (en) * | 1981-05-06 | 1984-01-31 | Alfred B. Kurtz | Electromagnetic apparatus and method for the reduction of serum glucose levels |
US4492233A (en) * | 1982-09-14 | 1985-01-08 | Wright State University | Method and apparatus for providing feedback-controlled muscle stimulation |
US4558704A (en) * | 1983-12-15 | 1985-12-17 | Wright State University | Hand control system |
US4586495A (en) * | 1984-07-02 | 1986-05-06 | Wright State University | Therapy system for acute patient care |
US4669477A (en) * | 1985-05-20 | 1987-06-02 | Empi, Inc. | Apparatus and method for preventing bruxism |
US5047005A (en) | 1987-01-28 | 1991-09-10 | Cadwell Industries, Inc. | Method and apparatus for magnetically stimulating neurons |
US5070873A (en) * | 1987-02-13 | 1991-12-10 | Sigmedics, Inc. | Method of and apparatus for electrically stimulating quadriceps muscles of an upper motor unit paraplegic |
US4838272A (en) | 1987-08-19 | 1989-06-13 | The Regents Of The University Of California | Method and apparatus for adaptive closed loop electrical stimulation of muscles |
US5133354A (en) * | 1990-11-08 | 1992-07-28 | Medtronic, Inc. | Method and apparatus for improving muscle tone |
EP0494787B1 (de) * | 1991-01-09 | 1996-03-27 | Medtronic, Inc. | Servosteuerung für Muskeln |
US5267938A (en) * | 1991-06-24 | 1993-12-07 | Konotchick John A | Magnetic stimulation device |
CA2058179C (en) * | 1991-12-20 | 1999-02-09 | Roland Drolet | Basic electrophysiological conditioning system and method |
GB9321086D0 (en) * | 1993-10-13 | 1993-12-01 | Univ Alberta | Hand stimulator |
GB9402545D0 (en) | 1994-02-10 | 1994-04-06 | Magstim Co Ltd | Magnetic stimulators |
US5759198A (en) * | 1995-12-05 | 1998-06-02 | Karell; Manuel L. | Method and apparatus for treating and preventing leg cramps and other muscle contractions and sleep disorders |
US5674262A (en) * | 1996-01-26 | 1997-10-07 | Kinetic Concepts, Inc. | Pneumatic compression and functional electric stimulation device and method using the same |
EP0788813B1 (de) * | 1996-02-15 | 2003-10-15 | Nihon Kohden Corporation | Vorrichtung zur Behandlung von Harninkontinenz |
US5743844A (en) * | 1996-11-01 | 1998-04-28 | Amei Technologies, Inc. | High efficiency pulsed electromagnetic field (PEMF) stimulation therapy method and system |
US6261221B1 (en) * | 1996-11-01 | 2001-07-17 | Amei Technologies Inc. | Flexible coil pulsed electromagnetic field (PEMF) stimulation therapy system |
CA2306918C (en) * | 1997-10-17 | 2008-04-15 | Respironics, Inc. | Muscle stimulating device and method for diagnosing and treating a breathing disorder |
GB9808764D0 (en) * | 1998-04-25 | 1998-06-24 | Magstim Co Ltd | Magnetic stimulators for neuro-muscular tissue |
US6002965A (en) * | 1998-06-10 | 1999-12-14 | Katz; Amiram | Self applied device and method for prevention of deep vein thrombosis |
FI105163B (fi) * | 1998-07-10 | 2000-06-30 | Juha Virtanen | Menetelmä ja laite lumemagneettistimulaation tuottamiseksi |
US6213933B1 (en) * | 1998-09-10 | 2001-04-10 | Vernon Wen-Hau Lin | Apparatus and method for functional magnetic stimulation |
-
1998
- 1998-06-02 DE DE19824504A patent/DE19824504C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-06-02 AT AT99929134T patent/ATE251484T1/de not_active IP Right Cessation
- 1999-06-02 AU AU46052/99A patent/AU4605299A/en not_active Abandoned
- 1999-06-02 US US09/701,888 patent/US6652443B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-06-02 WO PCT/EP1999/003851 patent/WO1999062596A1/de active IP Right Grant
- 1999-06-02 EP EP99929134A patent/EP1085926B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-06-02 DE DE59907303T patent/DE59907303D1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2707574A1 (de) * | 1977-02-22 | 1978-08-24 | Goedde Geb Elsaesser Anna | Vorrichtung zur beeinflussung biologischer ablaeufe in einem lebenden koerper mit hilfe eines von einer spulenanordnung erzeugten magnetfeldes |
WO1996016692A1 (en) * | 1994-11-28 | 1996-06-06 | Park Square Technology Ltd. Co. | Magnetic nerve stimulator for exciting peripheral nerves |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
G.H. Mills et al.:"Unilateral magnetic stimulationof the phrenic nerve", in: Thorax 50, No.11, 1995,S. 1162-1172 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007044445A1 (de) * | 2007-09-18 | 2009-03-19 | Straube, Andreas, Prof. Dr. med. | Trainingsgerät mit Magnetstimulation |
DE102007044445B4 (de) * | 2007-09-18 | 2012-05-31 | Johann Szecsi | Trainingsgerät mit Magnetstimulation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1085926B1 (de) | 2003-10-08 |
DE59907303D1 (de) | 2003-11-13 |
DE19824504A1 (de) | 1999-12-09 |
ATE251484T1 (de) | 2003-10-15 |
WO1999062596A1 (de) | 1999-12-09 |
US6652443B1 (en) | 2003-11-25 |
AU4605299A (en) | 1999-12-20 |
EP1085926A1 (de) | 2001-03-28 |
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