WO2004060481A1 - Electric trainer - Google Patents
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- 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
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/36003—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation of motor muscles, e.g. for walking assistance
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- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/36014—External stimulators, e.g. with patch electrodes
- A61N1/36021—External stimulators, e.g. with patch electrodes for treatment of pain
Definitions
- the invention relates to a device for electrical stimulation of a body by means of transcutaneous transmission of electrical impulses which are applied via electrodes.
- the invention further relates to a method for generating therapeutically usable electrical pulses which are applied via electrodes.
- High frequency > 1000 KHz.
- the excitation can either contain an analgesic, ie pain-relieving effect or motor muscle activity (muscle contraction).
- stimulation frequencies 100 Hz and more can contribute to pain relief.
- Impulse currents in this frequency range also promote blood circulation.
- Stimulus frequencies of 100 Hz and above also initially generate muscle contractions.
- These stimulus frequencies are therefore used to detonate the muscles. This can be used in many spinal and joint diseases because they are usually accompanied by painful muscle tension.
- a stimulation current device for transcutaneous muscle stimulation by means of generating pulse-shaped currents in the medium frequency range is known from European Patent 0 203 336.
- the object of the invention is to provide a device and method for generating electrical impulses which can be used for neuromuscular stimulation.
- the device and method should be variably adjustable with regard to the pulse parameters so that an optimal therapeutic effect is achieved and in particular no signs of fatigue occur.
- the pulse series duration can be set to a value from 1 s to 10 s,
- a pulse pause (6) between 1 s and 10 s can be selected.
- the device according to the invention is expediently set up in such a way that the time regime is variable.
- Training session times can be selected, whereby
- the pulse series duration can be increased or decreased in steps of 1 s, and / or
- the pulse width (2) can be varied in 50 ⁇ s steps, and / or
- the pulse pause (6) can be increased or decreased in steps of 1 s, and / or -
- a training time can be variably set from 5 min to 45 min, preferably from 5 min to 15 min in 1 min steps and from 15 min to 45 min in 5 min steps.
- the variability of the device or method allows a good adaptation to the physiological conditions.
- the device and method operate at a voltage in the range of 5 to 30 V, preferably 10 to 20 V.
- the power consumption of the device is less than 30 W, preferably less than 20 W, and the power output to the body for the individual pulse is accordingly in the range of 0.05 to 2.0 watts.
- the current strength and thus also the power output are defined in a known manner by the body resistance.
- the pulse frequency is preferably in the range from 20 to 100 Hz.
- the device is advantageously set up so that the electrical pulses have a different polarity.
- the resultant change in polarity of the bidirectional stimulation current is important in that with each change stimuli take place at different points in the muscle while avoiding an impairment of the ion balance on the membrane, so that a balanced charge balance is maintained.
- the change in polarity has the effect that early muscle fatigue is avoided.
- Electrodes available for specific areas of the body. These can be, for example, back electrodes, stomach electrodes or also leg electrodes or buttock electrodes.
- An electrode application, taking into account anatomic 'functional conditions is a prerequisite for the success of a' training session.
- the device and method according to the invention is used to strengthen the muscles of the training person. However, the area of application can be expanded even further.
- the device and method according to the invention are also suitable for endurance training, for body relaxation and for slimming programs.
- Fig. 1 is a timing diagram to define the
- Fig. 2 diagram for calculating the
- FIG. 1 shows a pulse diagram 10 of the device 7 according to the invention.
- a monopolar pulse is used as a basis.
- the pulse intensity 1, the pulse width 2, the pulse rise time 3, the pulse fall time 4 and the pulse frequency are important for the irritation of the nerves and muscles.
- these stimulus parameters can be varied independently of one another by means of the button function 8.
- the pulse intensity 1 indicates the peak value of the current intensity I.
- the pulse rise time 3 characterizes the steepness of the pulse, ie it corresponds the time in which the current rises from the value zero to the peak value I, whereas the pulse decay time 4 corresponds to the time in which the current rises from the peak value to zero.
- the pulse width 2 results from the sum of the pulse rise time 3 and the pulse fall time 4.
- Pulse intensity 1, pulse width 2, pulse rise 3 and fall time 4 determine the pulse shape 9.
- the number of pulses per unit of time indicates the pulse frequency, whereas the pulse period 5 indicates the time interval between the starting base points of two successive pulses.
- the time interval between the end point of a pulse series and the start point of the following pulse series is determined by the pulse pause. 6 denotes the pause between two individual pulses.
- the device and method according to the invention can be used, for example, for therapeutic purposes, but also for muscle building and training, as part of slimming programs, for body relaxation, etc.
- Pulse series duration 4 s
- Pulse width 350 ⁇ s
- the program runs automatically with the selected setting.
- the therapeutic effect can be increased, for example, by the pulse series duration, pause duration and pulse width over the treatment time be varied so that phases with high and low stimulus potential result or replace.
- the impulses are applied via a cuff electrode and a moist textile covering of the upper arm.
- the electrodes are always placed around the extremity in pairs.
- the diagram shown in FIG. 2 shows the relationship between the voltage U and the current I in a pair of arm electrodes, which can be produced, for example, in a treatment for strengthening the muscles after a fracture of the upper arm.
- the time scale (horizontal) is 2 ms / cm.
- the scale (vertical) for pulse 11 is 10 V / cm and for pulse 12 50 mA / cm.
- the pulse width amounts to 350 ⁇ s.
- the diagram shows that at a voltage of approx. 16 V a current of approx. 30 mA flows.
- the body resistance which here represents the total resistance of the two electrodes and the body between the two arm electrodes, is 16 V / 0.03 A, that is to say about 530 ohms.
Abstract
The invention relates to a device (7) for electrically stimulating the innervated muscle by means of transcutaneous transmission of electrical impulses that are applied via electrodes, the electrical impulses being generated in the low frequency range of from 2 Hz to 100 Hz. The electrical stimulation device is mainly used for neuromuscular stimulation.
Description
Elektrotrainer EP trainer
Die Erfindung betrifft ein Gerät zur elektrischen Stimulation eines Körpers mittels transkutanter Übertragung elektrischer Impulse, die über Elektroden appliziert werden.The invention relates to a device for electrical stimulation of a body by means of transcutaneous transmission of electrical impulses which are applied via electrodes.
Femer betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Generierung therapeutisch einsetzbarer elektrischer Impulse, die über Elektroden appliziert werden.The invention further relates to a method for generating therapeutically usable electrical pulses which are applied via electrodes.
Geräte zur transkutanten Übertragung elektrischer Impulse haben sich als leistungsfähige Instrumentarien in der elektromedizinischen Therapie und Diagnostik erwiesen.Devices for the transcutaneous transmission of electrical impulses have proven to be powerful instruments in electromedical therapy and diagnostics.
Da bestimmte Frequenzen verschiedene physiologische Wirkungen aufweisen, unterscheidet man grundsätzlich drei Frequenzbereiche.Since certain frequencies have different physiological effects, a basic distinction is made between three frequency ranges.
Niederfrequenz: >0 Hz bis 1000 Hz (= 1 KHz)Low frequency:> 0 Hz to 1000 Hz (= 1 KHz)
Mittelfrequenz: 1 KHz bis 100 KHzMedium frequency: 1 kHz to 100 kHz
Hochfrequenz: > 1000 KHz.High frequency:> 1000 KHz.
Niederfrequente und mittelfrequente Ströme erzeugen elektrische Reize in erregbaren Geweben. Daher spricht man auch von Reizstromtherapie. Dabei kann die Erregung entweder eine analgetische, d. h. schmerzlindernde Wirkung oder eine motorische Muskeltätigkeit (Muskelkontraktion) enthalten.
Besonders Reizfrequenzen von 100 Hz und mehr können zu einer Schmerzlinderung beitragen. Auch fördern Impulsströme in diesem Frequenzbereich die Durchblutung. Reizfrequenzen von 100 Hz und darüber erzeugen anfänglich auch Muskelkontraktionen. Dabei kommt es jedoch rasch infolge der Ermüdung des neuromuskulären Systems zu einem Muskelwogen ohne gerichtete (= kraftausübende) Kontraktion. Diese Reizfrequenzen werden daher zur Detonisierung der Muskulatur eingesetzt. Dies kann bei vielen Wirbelsäulen- und Gelenkerkrankungen genutzt werden, weil sie meist von schmerzhaften Muskelverspannungen begleitet sind.Low-frequency and medium-frequency currents generate electrical stimuli in excitable tissues. Therefore one speaks of stimulation current therapy. The excitation can either contain an analgesic, ie pain-relieving effect or motor muscle activity (muscle contraction). In particular, stimulation frequencies of 100 Hz and more can contribute to pain relief. Impulse currents in this frequency range also promote blood circulation. Stimulus frequencies of 100 Hz and above also initially generate muscle contractions. However, due to the fatigue of the neuromuscular system, there is a muscle surge without a directed (= exerting) contraction. These stimulus frequencies are therefore used to detonate the muscles. This can be used in many spinal and joint diseases because they are usually accompanied by painful muscle tension.
Die meisten zur Zeit verwendeten Reizstromgeräte erzeugen allerdings periodische Impulsströme, die weit oberhalb des Niedrigfrequenzbereiches liegen. So ist aus der europäischen Patentschrift 0 203 336 ein Reizstromgerät zur transkutanten Muskelstimulation mittels Erzeugung impulsförmiger Ströme im Mittelfrequenzbereich bekannt.Most of the stimulation current devices currently used, however, generate periodic pulse currents that are far above the low frequency range. A stimulation current device for transcutaneous muscle stimulation by means of generating pulse-shaped currents in the medium frequency range is known from European Patent 0 203 336.
Erhöhte Aufmerksamkeit wird mittlerweile Übungen zur Stärkung und zum Aufbau der Muskulatur geschenkt. Dieses Bedürfnis resultiert vornehmlich aus der Erkenntnis, daß ein Kraftzuwachs der Muskulatur zum körperlichen Wohlbefinden beiträgt. Ein Aufbau kann auch aus therapeutischen Gründen notwenig oder sinnvoll sein.Increased attention is now being paid to exercises to strengthen and build muscles. This need results primarily from the knowledge that an increase in muscle strength contributes to physical well-being. Setup may also be necessary or useful for therapeutic reasons.
Wissenschaftliche Untersuchungen haben gezeigt, daß Impulsserien mit Frequenzen von etwa 20-80 Hz der Stärkung der Muskulatur dienen. Neben der motorischen Wirkung üben niedrige Frequenzen auch eine förderliche Wirkung auf den Stoffwechsel der Muskelzellen aus. Ab einer Reizfrequenz von 10 Hz gehen die Einzelzuckungen in eine tetanische Kontraktion über, wobei die mechanische Zuckung sehr viel länger andauert als der elektrische Reiz. Folglich bauen sich die einzelnen Zuckungen bei einer Reizung mit einer Impulsfolge von mehr als 10 Hz aufeinander auf. Der Muskel entfaltet mit diesen tetanisch genannten Kontraktionen seine Kraft. Die Folge ist, daß Frequenzen von etwa 20 bis 80 Hz die Muskulatur tonisieren. Daher begünstigt diese Form der (neuromuskulären) Stimulation in geeigneter Dosierung auch einen Kraftzuwachs der Muskulatur.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabenstellung zugrunde, ein Gerät und Verfahren zur Erzeugung elektrischer Impulse zur Verfügung zu stellen, welche zur neuromuskulären Stimulation eingesetzt werden können. Gerät und Verfahren sollen hinsichtlich der Impulsparameter variabel so einstellbar sein, daß ein optimaler therapeutischer Effekt erzielt wird und insbesondere auch keine Ermüdungserscheinungen auftreten.Scientific studies have shown that pulse series with frequencies of about 20-80 Hz serve to strengthen the muscles. In addition to the motor effect, low frequencies also have a beneficial effect on the metabolism of the muscle cells. From a stimulation frequency of 10 Hz the individual twitches change into a tetanic contraction, whereby the mechanical twitch lasts much longer than the electrical stimulus. As a result, the individual twitches build up on one another when stimulated with a pulse sequence of more than 10 Hz. With these contractions called tetanic, the muscle develops its strength. The result is that frequencies of around 20 to 80 Hz tonify the muscles. Therefore, this form of (neuromuscular) stimulation in a suitable dosage also promotes an increase in strength of the muscles. Proceeding from this, the object of the invention is to provide a device and method for generating electrical impulses which can be used for neuromuscular stimulation. The device and method should be variably adjustable with regard to the pulse parameters so that an optimal therapeutic effect is achieved and in particular no signs of fatigue occur.
Diese Aufgabenstellung wird ausgehend von einem Gerät und Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß bei einer Spannung von 5 bis 30 V die Frequenz der elektrischen Impulse im Bereich von 2 Hz bis 100 Hz liegt, wobeiThis task is solved on the basis of a device and method of the type mentioned at the outset in that at a voltage of 5 to 30 V the frequency of the electrical pulses is in the range from 2 Hz to 100 Hz, wherein
- die Impulsseriendauer auf einen Wert von 1 s bis 10 s einstellbar ist,the pulse series duration can be set to a value from 1 s to 10 s,
- Impulse mit einer Pulsbreite (2) von 50 μs bis 400 μs erzeugbar sind, und- Pulses with a pulse width (2) of 50 μs to 400 μs can be generated, and
- eine Impulspause (6) zwischen 1 s und 10 s anwählbar ist.- A pulse pause (6) between 1 s and 10 s can be selected.
Es hat sich gezeigt, daß mit Impulsen und Parametern innerhalb der oben genannten Grenzen ein optimaler Trainings-/Behandlungseffekt erzielt werden kann. Zweckmäßigerweise ist das erfindungsgemäße Gerät derart eingerichtet, daß das Zeitregime variabel ist. Dadurch können insbesondere unterschiedliche Impulsseriendauern, Pulsbreiten, Impulspausendauern undIt has been shown that an optimal training / treatment effect can be achieved with pulses and parameters within the above-mentioned limits. The device according to the invention is expediently set up in such a way that the time regime is variable. In particular, different pulse series times, pulse widths, pulse pause times and
Trainingseinheitenzeiten angewählt werden, wobeiTraining session times can be selected, whereby
- die Impulsseriendauer in Schritten von 1 s vergrößert bzw. verkleinert werden kann, und/oder- The pulse series duration can be increased or decreased in steps of 1 s, and / or
- die Pulsbreite (2) in 50 μs Schritten variiert werden kann, und/oder- The pulse width (2) can be varied in 50 μs steps, and / or
- die Impulspause (6) sich in Schritten von 1 s vergrößern bzw. verkleinern läßt, und/oder
- sich eine Trainingszeit von 5 min bis 45 min variabel einstellen läßt, und zwar vorzugsweise von 5 min bis 15 min in 1 min-Schritten und von 15 min bis 45 min in 5 min-Schritten.- The pulse pause (6) can be increased or decreased in steps of 1 s, and / or - A training time can be variably set from 5 min to 45 min, preferably from 5 min to 15 min in 1 min steps and from 15 min to 45 min in 5 min steps.
Die Variabilität des Geräts bzw. Verfahrens erlaubt eine gute Anpassung an die physiologischen Gegebenheiten.The variability of the device or method allows a good adaptation to the physiological conditions.
Gerät und Verfahren arbeiten bei einer Spannung im Bereich von 5 bis 30 V, vorzugsweise 10 bis 20 V. Die Leistungsaufnahme des Geräts liegt bei weniger als 30 W, vorzugsweise weniger als 20 W, die Leistungsabgabe an den Körper für den Einzelimpuls entsprechend im Bereich von 0,05 bis 2,0 Watt. Die Stromstärke und damit auch die Leistungsabgabe werden auf bekannte Weise durch den Körperwiderstand definiert. Die Impulsfrequenz liegt vorzugsweise im Bereich von 20 bis 100 Hz.The device and method operate at a voltage in the range of 5 to 30 V, preferably 10 to 20 V. The power consumption of the device is less than 30 W, preferably less than 20 W, and the power output to the body for the individual pulse is accordingly in the range of 0.05 to 2.0 watts. The current strength and thus also the power output are defined in a known manner by the body resistance. The pulse frequency is preferably in the range from 20 to 100 Hz.
Die Erzeugung von elektrischen Impulsen mit unterschiedlichen Impulsdauern, Pulsbreiten und Impulspausendauern innerhalb variierender Trainingseinheitenzeiten hat zur Folge, daß ein Gewöhnungseffekt bzw. Lerneffekt der Nerven und Muskulatur auf gleichförmige Reizstromimpulse vermieden wird. Dies würde einer erhöhten Reizwirkung des Stimulationsstromes entgegenstehen. Auch wird durch das variable Zeitregime der körperlichen Verfassung der Trainingspersonen Rechnung getragen. Spezielle an den Bedürfnissen der Trainingsperson orientierte Trainingsprogramme können so realisiert werden.The generation of electrical impulses with different pulse durations, pulse widths and pulse pause durations within varying training unit times has the result that a habituation effect or learning effect of the nerves and muscles on uniform stimulation current impulses is avoided. This would stand in the way of an increased irritant effect of the stimulation current. The physical constitution of the training participants is also taken into account by the variable time regime. Training programs that are tailored to the needs of the training person can be implemented in this way.
Vorteilhaft ist das Gerät so eingerichtet, daß die elektrischen Impulse eine unterschiedliche Polarität aufweisen. Der sich ergebende Polaritätswechsel des bidirektionalen Reizstromes ist insofern von Bedeutung, als bei jedem Wechsel Reize an unterschiedlichen Stellen des Muskels stattfinden unter Vermeidung einer Beeinträchtigung des lonengleichgewichtes an der Membran, so daß eine ausgeglichene Ladungsbilanz aufrechterhalten bleibt. Der Polaritätswechsel bewirkt also, daß eine frühzeitige Ermüdung der Muskulatur vermieden wird.The device is advantageously set up so that the electrical pulses have a different polarity. The resultant change in polarity of the bidirectional stimulation current is important in that with each change stimuli take place at different points in the muscle while avoiding an impairment of the ion balance on the membrane, so that a balanced charge balance is maintained. The change in polarity has the effect that early muscle fatigue is avoided.
Es erweist sich als vorteilhaft, wenn während der Trainingszeit Änderungen des Zeitregimes vorgenommen werden können. Dadurch wird gewährleistet, daß die
Trainingsperson direkten Einfluß auf das individuelle Trainingsprogramm ausübt. Änderungen des Zeitregimes während der Trainingszeit haben auch den Vorteil, daß Gewöhnungs- bzw. Lerneffekte der Muskulatur auf gleichförmige Reizstromimpulse zusätzlich vermieden werden.It proves to be advantageous if changes in the time regime can be made during the training period. This ensures that the Training person has a direct influence on the individual training program. Changes in the time regime during the training period also have the advantage that the habituation or learning effects of the muscles on uniform stimulation current impulses are additionally avoided.
Es ist sinnvoll, daß mehrere für bestimmte Körperregionen spezifische Elektroden zur Verfügung stehen. Dabei kann es sich beispielsweise um Rückenelektroden, Bauchelektroden oder aber auch um Beinelektroden oder Gesäßelektroden handeln. Eine Elektrodenapplikation unter Berücksichtigung anatomisch-'funktioneller Gegebenheiten ist Voraussetzung für den Erfolg einer' Trainingseinheit.It makes sense to have several electrodes available for specific areas of the body. These can be, for example, back electrodes, stomach electrodes or also leg electrodes or buttock electrodes. An electrode application, taking into account anatomic 'functional conditions is a prerequisite for the success of a' training session.
Das erfindungsgemäße Gerät und Verfahren wird eingesetzt, um die Muskulatur der Trainingsperson zu stärken. Das Anwendungsgebiet kann jedoch noch weiter ausgedehnt werden. So eignet sich das erfindungsgemäße Gerät und Verfahren auch zum Ausdauertraining, zur Körperentspannung sowie für Schlankheitsprogramme.The device and method according to the invention is used to strengthen the muscles of the training person. However, the area of application can be expanded even further. The device and method according to the invention are also suitable for endurance training, for body relaxation and for slimming programs.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 Ein Impulsdiagramm zur Definition derFig. 1 is a timing diagram to define the
Reizstromparameter;Stimulation parameters;
Fig. 2 Diagramm zur Berechnung derFig. 2 diagram for calculating the
Impulsleistungpulse power
Figur 1 zeigt ein Impulsdiagramm 10 des erfindungsgemäßen Gerätes 7. Es wird ein monopolarer Impuls zugrunde gelegt. Für die Reizung der Nerven und Muskeln sind dabei die Impulsintensität 1 , die Impulsbreite 2, die Impulsanstiegzeit 3, die Impulsabfallzeit 4 sowie die Impulsfrequenz von Bedeutung. In dem erfindungsgemäßen Gerät 7 können diese Reizparameter unabhängig voneinander mittels der Tastenfunktion 8 variiert werden. Die Impulsintensität 1 gibt den Spitzenwert der Stromstärke I an. Die Impulsanstiegzeit 3 charakterisiert die Steilheit des Impulses, d. h. sie entspricht
der Zeit, in der der Strom vom Wert Null bis zum Scheitelwert I ansteigt, wohingegen die Impulsabfallzeit 4 der Zeit entspricht, in der der Strom vom Scheitelwert bis Null absteigt. Aus der Summe der Impulsanstiegszeit 3 und der Impulsabfallszeit 4 ergibt sich die Impulsbreite 2. Impulsintensität 1 , Impulsbreite 2, Impulsanstieg 3 und -abfallzeit 4 bestimmen die Impulsform 9. Die Zahl der Impulse je Zeiteinheit gibt die Impulsfrequenz an, wohingegen die Impulsperiodendauer 5 den Zeitabstand zwischen den Anfangsfußpunkten zweier aufeinanderfolgender Impulse entspricht. Der zeitliche Abstand zwischen dem Endpunkt einer Impulsserie und dem Anfangspunkt der folgenden Impulsserie wird durch die Impulspause festgelegt. 6 bezeichnet die Pause zwischen zwei Einzelimpulsen.FIG. 1 shows a pulse diagram 10 of the device 7 according to the invention. A monopolar pulse is used as a basis. The pulse intensity 1, the pulse width 2, the pulse rise time 3, the pulse fall time 4 and the pulse frequency are important for the irritation of the nerves and muscles. In the device 7 according to the invention, these stimulus parameters can be varied independently of one another by means of the button function 8. The pulse intensity 1 indicates the peak value of the current intensity I. The pulse rise time 3 characterizes the steepness of the pulse, ie it corresponds the time in which the current rises from the value zero to the peak value I, whereas the pulse decay time 4 corresponds to the time in which the current rises from the peak value to zero. The pulse width 2 results from the sum of the pulse rise time 3 and the pulse fall time 4. Pulse intensity 1, pulse width 2, pulse rise 3 and fall time 4 determine the pulse shape 9. The number of pulses per unit of time indicates the pulse frequency, whereas the pulse period 5 indicates the time interval between the starting base points of two successive pulses. The time interval between the end point of a pulse series and the start point of the following pulse series is determined by the pulse pause. 6 denotes the pause between two individual pulses.
Das erfindungsgemäße Gerät und Verfahren können beispielsweise zu therapeutischen Zwecken eingesetzt werden, aber auch zum Muskelaufbau und -training, im Rahmen von Schlankheitsprogrammen, zur Körperentspannung, etc.The device and method according to the invention can be used, for example, for therapeutic purposes, but also for muscle building and training, as part of slimming programs, for body relaxation, etc.
Beispielexample
Bei der therapeutischen Nachbehandlung einer Oberarmfraktur zur Kräftigung und zum Aufbau der Muskulatur kommen beispielsweise die folgenden Behandlungsparameter zum Tragen:The following treatment parameters are used in the therapeutic follow-up treatment of an upper arm fracture to strengthen and build up the muscles:
Spannung: 16 VVoltage: 16 V.
Impulsseriendauer: 4 sPulse series duration: 4 s
Pausendauer: 2 sBreak duration: 2 s
Frequenz: 80 HzFrequency: 80 Hz
Anstiegszeit: < 0,1 sRise time: <0.1 s
Pulsbreite: 350 μsPulse width: 350 μs
Behandlungszeit: 20 minTreatment time: 20 min
Betriebsart: bipolarOperating mode: bipolar
Das Programm läuft mit der gewählten Einstellung automatisch ab. ZurThe program runs automatically with the selected setting. to
Erhöhung des therapeutischen Effekts können beispielsweise Impulsseriendauer, Pausendauer und Pulsbreite über die Behandlungszeit
variiert werden, so daß sich Phasen mit hohem und niedrigem Reizpotential ergeben bzw. ablösen. Die Impulse werden über eine Manschettenelektrode und eine feuchte textile Abdeckung des Oberarms appliziert. Die Elektroden werden immer paarweise die Extremität umschließend angelegt.The therapeutic effect can be increased, for example, by the pulse series duration, pause duration and pulse width over the treatment time be varied so that phases with high and low stimulus potential result or replace. The impulses are applied via a cuff electrode and a moist textile covering of the upper arm. The electrodes are always placed around the extremity in pairs.
Das in Figur 2 dargestellte Diagramm zeigt den Zusammenhang zwischen der Spannung U und dem Strom I bei einem Armelektrodenpaar, der sich beispielsweise bei einer Behandlung zur Kräftigung der Muskulatur nach einer erfolgten Fraktur des Oberarmes herstellen läßt. Der Zeitmaßstab (waagerecht) beträgt 2 ms/cm. Der Maßstab (senkrecht) für den Impuls 11 beträgt 10 V/cm und für den Impuls 12 50 mA/cm. Die Impulsbreite beläuft sich auf 350 μs. Aus dem Diagramm ist ersichtlich, daß bei einer Spannung von ca. 16 V ein Strom von ca. 30 mA fließt. Daraus läßt sich gemäß der Formel P = U*l die Impulsleistung berechnen. Sie beträgt 16 *0.03 A = 0.48 W. Die elektrische Arbeit des positiven Impulses beträgt nach der Formel A = P*t bei einer Impulsbreite von 350 μs = 0.035 ms = 0.00035 s folglichThe diagram shown in FIG. 2 shows the relationship between the voltage U and the current I in a pair of arm electrodes, which can be produced, for example, in a treatment for strengthening the muscles after a fracture of the upper arm. The time scale (horizontal) is 2 ms / cm. The scale (vertical) for pulse 11 is 10 V / cm and for pulse 12 50 mA / cm. The pulse width amounts to 350 μs. The diagram shows that at a voltage of approx. 16 V a current of approx. 30 mA flows. The pulse power can be calculated from this according to the formula P = U * l. It is 16 * 0.03 A = 0.48 W. The electrical work of the positive pulse is therefore according to the formula A = P * t with a pulse width of 350 μs = 0.035 ms = 0.00035 s
0.48 W*0.00035s = 0.00017 Ws. Die gleiche Leistung wird ungefähr auch bei dem negativen Impuls abgegeben. Bei 80 Impulsen pro Sekunde werden in einer Sekunde 0.00017*2*80 = 0.03 Ws an den Körper abgegeben.0.48 W * 0.00035s = 0.00017 Ws. The same power is given approximately with the negative impulse. At 80 pulses per second, 0.00017 * 2 * 80 = 0.03 Ws are delivered to the body in one second.
Im Beispiel beträgt der Körperwiderstand, der hier den Gesamtwiderstand der beiden Elektroden und des Körpers zwischen den beiden Armelektroden darstellt, 16 V / 0,03 A, also etwa 530 Ohm.In the example, the body resistance, which here represents the total resistance of the two electrodes and the body between the two arm electrodes, is 16 V / 0.03 A, that is to say about 530 ohms.
- Ansprüche -
- Expectations -
Claims
1. Gerät zur elektrischen Stimulierung eines Körpers mittels transkutanter Übertragung elektrischer Impulse, die nach einem vorgegebenen Programm erzeugt und über Elektroden appliziert werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß bei einer Spannung von 5 bis 30 V die Frequenz der elektrischen Impulse im Bereich von 2 Hz bis 100 Hz liegt, wobei1. Device for electrical stimulation of a body by means of transcutaneous transmission of electrical pulses that are generated according to a predetermined program and applied via electrodes, characterized in that at a voltage of 5 to 30 V, the frequency of the electrical pulses in the range from 2 Hz to 100 Hz lies, where
- die Impulsseriendauer von 1 s bis 10 s einstellbar ist,- the pulse series duration is adjustable from 1 s to 10 s,
- Impulse mit einer Pulsbreite (2) von 50 μs bis 400 μs erzeugbar sind, und- Pulses with a pulse width (2) of 50 μs to 400 μs can be generated, and
- eine Impulspause (6) zwischen 1 s und 10 s anwählbar ist.- A pulse pause (6) between 1 s and 10 s can be selected.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein variables Zeitregime anwählbar ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a variable time regime can be selected.
3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that
- die Impulsseriendauer in Schritten von 1 s einsteilbar ist,- the pulse series duration can be set in steps of 1 s,
- die Pulsbreite (2) in 50 μs Schritten variierbar ist,- the pulse width (2) can be varied in steps of 50 μs,
- die Impulspause (6) in Schritten von 1 s variierbar ist, und/oder- The pulse pause (6) can be varied in steps of 1 s, and / or
- eine Trainingszeit von 5 min bis 45 min einstellbar ist. - A training time from 5 min to 45 min can be set.
4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarität der elektrischen Impulse einstellbar ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the polarity of the electrical pulses is adjustable.
5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitregime über einen gewählten Zeitraum veränderbar ist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the time regime can be changed over a selected period.
6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es eine oder mehrere für bestimmte Körperregionen spezifische Elektroden aufweist.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that it has one or more electrodes specific for certain body regions.
7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6 für den Einsatz im Kosmetik-/Wellness- und Fitnessbereich.7. Device according to one of claims 1 to 6 for use in the cosmetics / wellness and fitness area.
8. Verfahren zur Generierung therapeutisch einsetzbarer elektrischer8. Method for generating therapeutically usable electrical
Impulse, die über Elektroden appliziert werden, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Spannung von 5 bis 30 V elektrische Impulse im Niederfrequenzbereich von 2 Hz bis 100 Hz erzeugt werden, wobeiPulses that are applied via electrodes, characterized in that at a voltage of 5 to 30 V electrical pulses are generated in the low frequency range from 2 Hz to 100 Hz, whereby
- eine Impulsseriendauer von 1 s bis 10 s eingestellt wird,- a pulse series duration of 1 s to 10 s is set,
- Impulse mit einer Pulsbreite (2) von 50 μs bis 400 μs erzeugt werden, und- Pulses with a pulse width (2) of 50 μs to 400 μs are generated, and
- eine Impulspause (6) zwischen 1 s und 10 s eingestellt wird.- A pulse pause (6) is set between 1 s and 10 s.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitregime ausgewählt wird.9. The method according to claim 8, characterized in that a time regime is selected.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß10. The method according to claim 8 or 9, characterized in that
- die Impulsdauer in Schritten von 1 s vergrößert bzw. verkleinert wird,- the pulse duration is increased or decreased in steps of 1 s,
- die Pulsbreite (2) in 50 μs Schritten variiert wird, - die Impulspause (6) in Schritten von 1 s vergrößert bzw. verkleinert wird, und/oder- the pulse width (2) is varied in steps of 50 μs, - The pulse pause (6) is increased or decreased in steps of 1 s, and / or
- eine Trainingszeit von 5 min bis 45 min eingestellt wird.- a training time of 5 min to 45 min is set.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Impulse eine unterschiedliche Polarität aufweisen.11. The method according to any one of claims 8 to 10, characterized in that the electrical pulses have a different polarity.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß während der Trainingszeit Änderungen des Zeitregimes vorgenommen werden.12. The method according to any one of claims 8 to 11, characterized in that changes in the time regime are made during the training period.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere für bestimmte Körperregionen spezifische Elektroden mit Reizstrom beaufschlagt werden.13. The method according to any one of claims 8 to 12, characterized in that a plurality of electrodes specific to certain body regions are acted upon with stimulation current.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13 zur Anwendung im Kosmetik-Λ/Vellness-, Fitnessbereich wie zur Anwendung in der medizinischen Therapie. 14. The method according to any one of claims 8 to 13 for use in cosmetics Λ / wellness, fitness as for use in medical therapy.
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