APPARATUS FOR INTERFERENCE CURRENT THERAPY

Abstract: 1. Apparatus for interference current therapy, with one or several oscillators (1) producing two or several low-frequency alternating currents (12, 13) of identical frequency in form of pulses, an with a device (4) for influencing the relative phase shifts between said low-frequency alternating currents and in which these low-frequency alternating currents are brought to interference in a biological object to be treated, said apparatus being characterized by the fact that respective frequency dividers (2) are connected in series to the oscillators(s) (1), at least one frequency divider (2) being connected to a digital selector device (4) which either omits one or several pulses of one of the two alternating currents (14), or adds one or several pulses (29), or alters the division ratio of the frequency divider (2), thereby modifying the relative phase position (20) of the two alternating currents (12, 13) to each other, and by the fact that said digital selector device (4) is connected to a control divice (26) which determines the timing (18) of the periods selected in which alterations take place, thus shifting the phase position of the current (12), the duration of said phase shift determining the width of the individual steps and the extent of alteration in step height of the step-like interference envelope (17).

Description: Gerät zur Interferenzstromtherapie Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Elektrotherapie mittels dem zwei oder mehr niederfrequente Wechselströme, die durch Oszillatoren erzeugt werden, dem zu behandelnder. Körper zugeführt werden, wobei die Patientenströme gleiche Frequenz haben und im Körper durch Überlagerung zur Interferenz gebracht werden. Bei derartigen Geräten werden zwei unabhängige niederfrequente Wechselströme mittels Elektroden dem Körper zugeführt und in ihm zur Interferenz gebracht. Um therapeutisch wirkungsvoll zu sein, muss die Interferenzschwingung von 0,01 - 100 Hz einstellbar sein. Ausserdem ist es therapeutisch von Vorteil, wenn die Kurvenform dieser Interferenzschwingung je nach Verwendungszweck verändert werden kann, da es bei gewissen Erkrankungsformen von Vorteil ist, wenn zwischen den Interferenzamplituden Pause. liegen, während der die Interferenzhülkurve Null ist. Auch der ansteigende und der abfallende Teil der Interfernzhülkurve sollte steuerbar sein, soda einerseits Rechteck- oder Dreieckinterferenzkurven, sowie andere Kurvenformen erstellt werden können. Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Brfordernissd, die durch den Körper fliessenden Teilströme durch eine Modulationseinrichtung in fhrer Ehase rhythmfsch zu verschieben, Ben der rhychmischen Phasenverschierung rängt die Phasenverschiebung von der Amplitude der Moduletionsspannung ab, veshalb sowohl im Bereich der Phasenverschiebung Null als auch im Bereich der Phasenverschiebung von 160 Grad aufwendige Augleicharbeiten und amplitudenstabilisierte Modulationsspannungen erforderlich sind, um Verzerrungen der Interferenzüilkurve zu vermeiden. Die Hüllkarverfort mub ausserden durch einen Funktionsgenerator erzeugt werden, der aus vorgenannten Oründen sehr konstante Amplituden liefern muss und dadurch einer kostspieligen Aufsau verdrsacht. D-AB 21 43 562 (Rodler), PR-PS 2,106.376 (Rodler), GB-PS 1,369.002 (Rodler), US-PS 3,895.639 (Rodler) und OE-PS 315.357 (Rodler). Ausserdem ist bekannt, zwei Teilströme mit geringem Frequennunterschied zu verwenden, sodar durch den Frequenzunterschied eine fortlaufende Phasenverscdhiegung zwischen den beiden Teilströmen entstent und damit ebenfalls eine Intenferenzsdchwinsung in der Tiefe eines Körpers auftrist. DL-PS 1,105.230 (Kemec), OE-PE 203.147 möglich, die gegenseitig um 180 Grad verscheben überlagert sind, sodam nur ein ganz durzer Nulldurchgang entsteht, während die Kurvenform der Interferenzhüllkurve nicht beeinflussbar ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, die in der Lage ist, ohne den Nachteil der rhychmitschen Phasenverschiebung Interferenzkurven der verschiedensten Kurvenform im Überlagerungsgebiet der mit konstanten Amplituden zugeführten Teilströme in be handelte Körper zu erzeugen, mit dieser Anordnung eine Verbesserun, der therapeutischen Wirkung zu erzielen und die Anordnung betriebssicherer und wirtschaftlicher zu machen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass im Oszillator-Freguenzteiler-Kreis zumindest einem Frequenztelung eine digitale Auswahleinrichtusg angeschlossen ist, die einzelne Periodet zunindest eines Fatientenstromes auswähit und in der Periodendauer verändert, während die dazwischenliegenden Perioder dieses Siromes unverändert bleiten und die digitale Auswalleinrichtung mit einer Sieuereinrichtung verbunder ist, dit die Lege der ausgewählten Perioden festlest und damit die Phasenlage dieses Parientenstromes im Sinne einer abwechselnd fortlarferden und abvechselnd gleichbleibenden Phasenverschietung verändert, wobei die Dauer der gleichbleibetden Phasenverschiebung die Dauer der einzelnen Stufen der Interferenzhüllkurve, die Grösse der Änderung der Feänderten Periode die Stuienhöhe der Interferenzhtllkurve bestimmt. Bei dieser erfindungsgemässen Anordnung besteht daher zumindest ein Patientenstrom adwechselnd aus gieichen Feriodenlängen wie die übrigen Patientenströme, während zwischendorch karzzeitig auf digitalem Wege die Perioderdaber verändert wird. Diese Veränderung der Periodendauer bewirkt eine digitale Phasenverschiebung zu den anderen Strömen, die lediglich durch den Fretuenzunterschied dieser einzelnen Periode gegenüber den anderen Ferioden festgelegt ist. Diese geänderte Phasenlage bleibt auch während der wieder gleich langen übrigen Perioden des Stromes ernalten, wodurch ein stufenförmiges digitales Ansteigen der Phasenverschiebung im Verbälunis zu den anderen Strömen erreicht wird. Je stärker die Periodendauer verändert wird, umso höher ist die Stufe der Phasemverschiehung. Es ist also möglich, durch Veränderung der Höne den Stufe und ourch Veränderung der Zeirdauer der testehe bieibenden Gleichfrequenz verschiedeme Kurvenformen zu reproduzieren. Um die ausgewählte Periodendauer zu verlängerm, ist in einer weiteren Ausbildung der Erfindung zwischen Oszilla tor und Frequenzteiler als digitale Auswahlschaltung eine Takt-Sperrschaltung vorgesehen, die von der Steuerschaltung gestedert wird und im Bereich der ausgewänlten Ausgangsperiode eine vorgegepene Anzahl Taktimpulse sperrt und damit die Periodendauer der ausgewählten Periode verlängert, die Anzahl der ausgesperrten Taktimpulse bestimmt die Grösse der Periodenänderung der aus gemählten Ausgangsperiode. Bei einer 15-fachen Frequenzteilung ist daher die Verlängerung der Ausgan, speriode, wenn ein Bantimpuls anssses, err wird, Y15 der Periodendaner. Um auf einfache Welse fortiaufende Dreieck- oder Reonteck-Interferenzhüllkurver produzieren zu könneen, wird nach einer weiteren Aushildust der Erfindung dem Patientenfrequenzausgang ein weiterer Teiler als Steudrschaltung nachgeschaltet, die zur Änderung der Zeitdager der Stufen mit einer Umschalteinrichtung versehen ist und ausserdem eine Ümschalteinrichtung zur Veränderung der Austangsimpulsbreite hesitzt, zit Hilfe derer die Höhe der Stufen verändert werden kann. Wird mit Hilfe der Zmpulsbreitenunschaltung die Impulsbreite soweit erhönt, dass die Fhasenlage innerhalb einer Periode um 180 Grad verschoben wird, dann entstehen als Interferenzhüllkurven Rechteckkurven. Durch Zusammenwirken der beiden Umschalteinrichtungen, bedingt durch automatische Steuerung derselben, kann auf digitalem Wege jede beliebige Murvenform erzielt werden. Un dis ausgewählte Periodendauer zu verkürzen, ist in einer verteren Ausaillung der Erfindung zwischen Cszillator und Freguenzteiler die digitale Auswahleinrichtung eine Additionsschaltung, die mit ihrem Ausgang an der Frequenzteiler, mit ihrem einen Eingang über einen Taktteiler an der Dszillator und mit ihrem zweiten Eingang über eine Sperrschaltung mit einem höherfrequenten Ausgang des Taktteilers oder umschaltbar direkt am Oszillator angeschlossen ist, wobei der Schalt eingang der Sperrschaltung über ein Undgatter mit dem Patientenfrequenzausgang und der Steuereinrichtung verbunden ist, sodass in Abstand der durch die Steuerschaltung bestimmten Zeit mit der am Patientenfrequezausgang auftretender. Impulsbreite höherfrequente TaktimJ- pulse den Frequenzteiler erreichen und damit die Periode verkurzen. Um periodisch an- und Gbschwellende Interferenzfrequen- zen zu erhalten, besteht in einer weiteren Ausbildting der Erfindung die Steuerschaltung aus einem Multiplexer und einer. Frequenzteiler, wobei der Multiplexer verschiedene Teilerstufen des Frequenzteilers hintereinander an die digitale Auswahleinridchtung anschliesst, der Schalteingang des Multiplexers ist mit einem weiter untersetzten Ausgang des Teilers verbunden, der den Multiplexer schrittweise weiterschaltet. Da alle zur RealisierurX des Erfindungsgedankens nor.- wendigen Bauteil in Mikroprozessoren vereinigt sind, besteht in einer weiteren Ausbildung der Erfindung der Oszillator, die Frequenzteiler, die digitale Auswahleinrichtung und die Steuereinrichtung aus einem Mikroprozessor. Die it der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesonders darin, daS auf digItalem Wege interferenz- hullkurven verschiedenster Kurvenform mit einfachen Mitteln und handelsublichen integrierten Bauteilen, wobei die Frequenzkonstanz der Oszillatoren keIne Rolle spielt, erzeugt werden. Dreieck- und Rechteckinterferenzkurven können durch einfaches Takten ohne kom- plizierte Funktionsgeneratoren in beliebiger Zeitausdehnung erzeugt werden. Es können Zeitschaltungen in einfacher Weise unter Ausnützung der Frequenzteiler und der Taktimpulse zur Programmierung von Behandlunbs- zeiten realisiert werden. Die Bedienung kann durch weitgehende Automatisierung wesentlich' vereinfacht werden. Die Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in einer Zeichnung dargestellt und werden im Folenderl näher be schrieben. Es zeigt Fig. 1 eine Anordnung zur digitalen Verlänge runde der ausgewählten Perioden, Fig. 2 zeigt eine Anordnung zur digitalen Verkürzung der ausgewählten Perioden und Fig. 3 zeigt den Kurvenverlauf. Fig. 1 Ein Oszillator 1 mit einer Frequenz von z. B. 40 Tn'z erzeugt Taktimpulse entsprechend Kurvenzug 11. Diese Im- pulse werden einerseits ds:n Frequenzteiler 3 zugeführt, der durch z. B. 12-áche Teilung den Kurvenzug 13 mit 4 KRz erzeugt, die durch die Kurvenumwandlungs- und Ver stärkerstufe 7 in eine Sinuskurve umgewandelt werden. Mittels Elektroden 8 wird dieser Sinusstrom. dem Körper 9 zugefihrt. Anderseits wird die Impulsfrequenz 11 von 48 KHz der digitalen Auswahleinrichtung 4 zugeführt, die aus einer: Nandgatler bestehen kann, aber -auch durch einen Start-Stopp-Oszillator, der vom Oszillator 1 synchroni- siert wird, gebildet werden kann, zugeführt. Am Ausgang der digitalen Auswahleinrichtung 4 entsteht eine Impulskurve 14, bei der einzelne oder mehrere Impulse fehlen. Der Frequenzteiler 2 mit demselben Teilungsverhältnis wie der Frequenzteiler 3, z. B. 12, ergibt am Ausgang währond 12 Impulsen die gleiche Periodenlänge wie der Frequenzteiler 3, wobei sich während der fehlenden Taktimpulse die Periodendauer z. B. um eine Impulsbreite 18 verlängert, sodass die Kurve 12 nach Durchlaufen mehrerer Perioden gegenüber der Kurve 13 eine Phasenverschiebung 20 aufweist, die sich im gezeichneten Beispiel jede zweite Periode stufenweise erhöht hat. Ein dem Frequenztei- ler 2 nachgeschalteter weiterer Frequenzteiler 5 teilt die Frequenz weIter 1 : 2 zur Impulskurve 15. Ein Impulsbreitenregler 6 gibt einen in seiner Breite genau definierten Impuls 16 für jede Periode der Kurve 15 an die digitale Auswahleinrichtung 4 und sperrt damit die digitale Auswahleinrichtung 4 auf die Dauer der Im pulsbreite der Kurve i6. Durch Regelung der Impulsbreite 16 kann daher die Anzahl der ausgesperrten Im- pulse und damit die Stufenhöhe der Phasenverschiebungs- zunahme verändert werden. Wird auf einmal eine Anzahl Impulse entsprechend der halben Periodendauer der Kurve 12 gesperrt, dann ist die Stufenhöhe der Phasenver- schiebung 180 Grad. Durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Teilers 5 kann ausserdem die Stufen längs varlert werden. 18 stellt die digitale Zun & ne der Phasenverschiebung in jeder zweiten Periode dar. In der Kurvenform- und Verstärkerstufe 7 wird auch die Kurve 12 in eine SInuskurve umgewandelt und gibt dann im Körper a zusammen mit der ebenfalls in eine Sinus kurve umgewandelten zu zu en Kurve 13 die InterferenzhU:llkurve 17. Fig. 2 1 ist ein hochfrequenter Oszillator, aus aen mittels dem Teiler 20 niederfrequente Taktimpulse 11 gewonnen werden und durch den Teiler 3 in eine 4 KHz-Rechteckschwingung 13 umgewandelt werden. Durch die Kurvenform und Ver stärkerstufe 7 wird diese Rechteckschwingung in eine Sinusschwingung umgewandelt. Der Ausgang des Taktteilers So Ist gleichzeitig über eine Additionsschaltung 21, in diese Falle ein Oder- gatter, mit dem Frequenzteiler 2 verbunden. Die am Aus- gang des Frequenzteilers 2 gewonnene Rechteckkurve 12 wird über eine Kurvenunrwandlungs- und Verstärkerstufe 7 In eine Sinuskurve umgewandelt. Mittels der Additionsschaltung 21 wird er die Sperrschaltung 22, in diesem Falle ein Undgatter, höherfrequente Impulse, die direkt dem Oszillator über dem Umschalter 27 vom Frequenztei- ler 20 entnommen werden, zusätzlich zwischen den Taktimpulsen 11 dem Frequenzteiler 2 zugeführt. Anstelle des Frequenzteilers 20 und des Oszillators 1, sowie der Sperrschaltung 22 können in einer erfindungsge- mässen Variante auch zwei Oszillatoren ilt unterschiedlicher Frequenz Verwendung finden, wobei der höher frequente Oszillator als Start-Stopp-Oszillator ausge fahrt ist. Die am Ausgang des Frequenztellers 2 auf- tretende Kurve 12 wird über einet; weiteren ujmschalt- baren Frequenzteiler 25 und einen weiteren Frequenz- teiler 26 zur steuerung eines Multlplexers 24 verwen- det. Der Multiplexer 24 schaltet also im Tafrt des Ausgangs des Freouenzteilers 26 verschiedene Übersetzungsstufen des Frequen=teilers 25 auf einen Eingang des Undgatters 23, dessen zweiter Eingang direkt mit dem Ausgang des Frequenzteilers 2 verbunden ist. Hiedurch wird die Impulsbreite der Kurve 12 ur Steuerung der Öffnungszeit der Sperrvorrichtung 22 herangezogen, während die Auswahl der Perioden durch den Multiplexer 24 und den Frequenzteiler 25 erfolg'. Die abgegebene Im- pulsbreite des Frequenzteilers 25 darf hiebei nicht grö- er als die Periodenlänge der Rechteckkurvs 12 sein. Die Punktion dieser Anordnung ist folgende: Der Frequenzteiler 2 bewirkt, dass nur eine gewisse Ar- zahl von Impulsen, z. B. 12 Impulse, zur Bildung einer Ausgangsperiode benützt werden. Bei einer Takttrequenz von 48 KHz entstehen daher am Ausgang. des Teilers 2 4 KHz. Wird dem Frequenzteiler 2 während der halben Periode der Kurve 12 die doppelte Frequenz, also 96 KHz, zugeführt, dann verkirzt sich die halbe Periode um die Hälfte, soda. innerhalb dieser Periode eine Phasenver- schiebung von 9o Grad entsteht. Mankann also die Gröe der Phasenverschiebung innerhalb einer Periode durch die Höhe der zweiten Frequenz bestimmen. Es ist daher eine Umschalteinrichtung 7 vorgesehen, mit der am Frequenzteiler 20 verschiedene Teilerstufen für die At- nahme der höheren Frequenz benützt werden können. Verwendet man als hinzuzufügende höhere Frequenz z. Be eine loo-àche Frequenz, also 4,8 NÄiz, dann ändert sich die Phasenverschiebung innerhalb einer Periode um an- nähernd 180 Grad, soda3 als Int erferenzhiil Ihurv e 17 eine Rechteckkurve entsteht. Von der Anzahl der Perioden, in denen keine Phasenverschiebung durchgeführt wird, hängt die Breite dieser Rechteckkurve und damit die Freouenz dieser Interferenzhüllkurve 17 abe Die Anzahl der gleichbleibenden Perioden bestimmt hiebei der Frequenz teiler 25 und der Multiplexer 24. Wird daher in einem wesentlich langsameren Ehythinus als die Interferenzkurve durch den Frequenzteiler 26 der Multiplexer 24 weitergeschaltet, so wird sich die Frequenz dieser Interferenzkurve periodisch ändern. Je nach Einstellung der Frequenzteiler 25 können Frequenzänderungen z. B. zwischen 0 und 10 oder 0 und 100 oder 90 und 100 Hz der Interferenzhüllkurven, wie sie zur Zeit in der Interferenzpraxis üblich sind, gewonnen werden. Fig. 3 zeigt die Kurven 11, 29 und 19 in einem vergrösserten Zeitmassstab, wobei 11 die Taktfrequenz fr den Frequenz teiler 2 ist. 29 die zugeschaltete höhere Frequenz und 19 der Steuerimpuls, der die Frequenzen zufrt, und am Ausgang von 23 auftritt.

Claims: Patentansprüche 1. Gerät zur Elektrotherapie mittels dem zwei oder mehr niederfrequente Wechselströme, die durch Oszillatoren erzeugt werden, dem zu behandelnden Körper zugeführt werden, wobei die Patientenströme gleiche Frequenz haben und im Körper durch Überlagerung zur Interferenz gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass im Os zillator (1) - Frequenzteiler (2) - Kreis zumindest einem Frequenzteiler (2) eins digitale Auswahlein- richtung (4) angeschlossen ist, die einzelne Perioden zumindest eines Patientenstromes auswählt und in der Periodendauer verändert, wäbzend die dazwischenliegen- den Perioden dieses Stromes unverändert bleiben und die digitale Auswahleinrichtung (4) mit einer Steuereinrich- tung verbunden ist, die die tage der ausgewählten Perioden festlegt und damit die Phasenlage dieses Patientenstromes im Sinne einer abwechselnd fortlaufenden und abwechselnd gleicr,bleibenaen Phasenverschiebung ver ändert, wobei die Dauertder gleichbleibenden Phasenverschiebung die Dauer der einzelnen Stufen der Inter- ferenzhüllkurve, die Grösse der änderung der geänderten Periode die Stufenhöhe der Interferenzhüllkurve bestimmt. 2. Anspruch nach 1 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Oszillator (1) und Frequenzteiler (2) als digitale Auswahlschaloung (4) eine Takt-Sperrschaltung vorgesenen ist, die von der Steuerschaltung gesteuert wird und im Bereich der ausgewählten Ausgangsperiode eine vorgegebe- ne Anzahl Taktimpulse sperrt und damit die Periodendauer der ausgewählten Periode verlnger%-, die Anzahl der ausgesperrten Taktimpulse bestimmt die Grösse der Perioden änderung der ausgewählten Ausgangsperiode. 4. Anspruch nach 1, dadurch gekennzeichnet, dass der i > a- tientenfrequenzausgan ein weiterer Teiler als Steuer schaltung nachgeschaltet ist, die zur ankerung der Zeit- dauer der Stufen mit einer Umschalteinrichtung versehen ist und ausserdem eine Umschalteinrichtung zur Verände rung der Ausgangsimpulsbreite besitzt, mit Hilfe derer die Höhe der Stufen --erändert werden kann. =. Anspruch nach I, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Oszillator (1) und Frequenzteiler (2) die digita'e Auswahloinrichtung eine Additichsschaltung (21), die mit ihrem Ausgang an den Frequenzteiler (2), mit ihrem einen Eingang er einen Taktteiler (20) an den Oszillator (1) und m t ihrem zweiten Eingang über eine Sperrschaltung (22) mit einem höherfrequenten Ausgang des Taktteilers (20) oder umschaltbar direkt an Oszillator (1) angeschlossen ist, wobei der Schalteingang der Sperrschaltung (22)' aber ein Undgatter (23) mit dem Patientenfrequenzausgang und der Steuereinrichtung verbunden ist, sodass im Abstand der durch die Steuerschaltung bestimmten Zelt mit der am Patientenfrequenzausgang auStreten- den Impulsbreite höherfrequente Taktimpulse den Frequenzteiler erreichen und damit die Periode verkürzen. 6. Anspruch nach 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Steu erschaltung aus einem Multiplexer (24) und einem Frequenzteiler (25) besteht, wobei der Multiplexer (2h) verschiedene Teilerstufen des Frequenzteilers (25) hintereinander an die digitale Auswahleinrichtung anschliesst, der Schalteingang des Multiplexers (24) ist mit einem weiter untersetzten Ausgang des Teilers verbunden, der den Multiplexer (24) schrittweise weiterschaltet. 7. Anspruch nach 1 dadurch gekennzeichnet, dar. der Oszillator (1), die Frequenzteiler (2,3), die digitale Auswahleinrichtung (4) und die Steuereinrichtung aus einem Mikroprchessor besteht.

Inventors: RODLER, HANS
Applicants: RODLER, HANS
Application year: 1980
Main classification: A61N1
IPC codes: A61N1