DE19522151A1

DE19522151A1 - Electrostimulation system for stimulating detrusor and/or efferent nerve paths

Info

Publication number: DE19522151A1
Application number: DE1995122151
Authority: DE
Inventors: Alfons Prof Dr Med Hofstetter; Michael Dr Med Zellner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-06-19
Filing date: 1995-06-19
Publication date: 1997-01-02

Abstract

The pair of electrodes (12) is arranged in such a manner, that the electrical pulses (14) emanating from the electrodes are focussed on the detrusor muscle (20). The pair of electrodes can be so arranged, that the electrical pulses emanating from the electrodes are focussed on the inside of the bladder (18). The pulse frequency amounts to 0.1 to 100 Hz, pref. 0.1 to 1 Hz. The current strength used amounts to between 10 and 100 mA, pref. 50 mA.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektrostimulationsvor richtung zur Stimulierung der Detrusormuskulatur und/oder effe renter Nervenbahnen sowie des Schließmuskelsystems der Harnblase mit einer Impulsquelle und einer Elektrodenanordnung.The present invention relates to electrical stimulation Direction for stimulating the detrusor muscles and / or effe renter nerve tracts and the sphincter system of the bladder with a pulse source and an electrode arrangement.

Radikalchirurgische Eingriffe im Bereich des kleinen Beckens im Zusammenhang mit der Tumorchirurgie führen in mehr als 50% der Fälle zu nichtheilbaren Schädigungen der Harnblaseninnervation, vor allem durch Schädigung des Plexus pelvicus. Die Folge ist neben der häufig gestörten Blasensensibilität mit fehlendem Harndrang eine mitunter ausgeprägte Harnretention. Patienten mit einer derartigen Harnblasenlähmung sind nicht oder nur unter kräftigem Einsatz der sogenannten Bauchpresse in der Lage, eine meist insuffiziente Blasenentleerung herbeizuführen. Neben den chirurgischen bedingten Schädigungen kann eine Vielzahl neuro logischer Erkrankungen z. B. Multible Sklerose usw. zu Funktions ausfällen der Harnblase durch eine Harnblasenlähmung führen.Radical surgery in the small pelvis area Associated with tumor surgery result in more than 50% of the Cases of incurable damage to the bladder innervation, mainly due to damage to the pelvic plexus. The result is in addition to the frequently disturbed bladder sensitivity with missing Urge to urinate, sometimes pronounced urinary retention. Patients with such a bladder palsy are not or only under vigorous use of the so-called abdominal press able to mostly insufficient bladder emptying. In addition to the surgical related damage can be a variety of neuro logical diseases z. B. Multible sclerosis etc. to function bladder failure caused by paralysis of the bladder.

Als einziges, auch langfristiges tragfähiges Therapiekonzept hat sich bislang nur der intermittierende Selbstkatheterismus erwie sen. Dieser Katheterismus birgt jedoch eine hohe Infektionsge fahr und eine nicht unerhebliche Einschränkung der Lebensquali tät des Patienten.As the only, also long-term, sustainable therapy concept so far only intermittent self-catheterism has been proven sen. However, this catheterization harbors a high infection rate drive and a not inconsiderable limitation of the quality of life action of the patient.

Elektrostimulative Konzepte zur Detrusorkontraktion konnten bis lang nicht überzeugend realisiert werden, bzw. haben stark ein geschränkte Indikationsgebiete. So ist eine Elektrostimulations vorrichtung mit einer Oberflächenelektrode bekannt. Nachteilig an dieser bekannten Elektrostimulationsvorrichtung ist, daß hohe Energiedichten bzw. hohe Stromstärken notwendig sind, um die De trusormuskulatur entsprechend zu stimulieren. Hohe Energien bei der Stimulation der in der Tiefe liegenden Detrusormuskulatur sind vor allem durch die zwischen der Detrusormuskulatur und der Hautoberfläche liegende Bauchmuskulatur, welche einen beträcht lichen Energieanteil abschirmt, notwendig. Der Einsatz dieser hohen Energien führt jedoch zu Komplikationen wie z. B. möglichen oberflächlichen Verbrennungen durch eine starke Erwärmung der Hautfläche, auf der die Elektrode aufsitzt.Electrostimulative concepts for detrusor contraction were able to long not be realized convincingly, or have a strong one restricted indication areas. So is an electrical stimulation device known with a surface electrode. Disadvantageous on this known electrostimulation device is that high Energy densities or high currents are necessary to achieve the De stimulate trus muscles accordingly. High energies at stimulation of the deep detrusor muscles are mainly due to the between the detrusor muscles and the Abdominal muscles lying on the skin surface, which shielding energy share, necessary. The use of this high energies leads to complications such as B. possible superficial burns due to excessive heating of the Skin area on which the electrode sits.

Es ist daher Aufgabe vorliegender Erfindung, eine Elektrostimu lationsvorrichtung der eingangs genannten Art bereit zustellen, die eine ausreichende Stimulierung der Detrusormuskulatur und/oder efferenter Nervenbahnen sowie des Schließmuskelsystems der Harnblase bei niedrigen Stromstärken gewährleistet.It is therefore an object of the present invention, an electrostim to provide the lation device of the type mentioned at the outset, sufficient stimulation of the detrusor muscles and / or efferent nerve pathways and the sphincter system the bladder is guaranteed at low currents.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale des unabhängigen Anspruches.The features of the independent serve to solve this task Claim.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen be schrieben.Advantageous embodiments are in the dependent claims wrote.

Die erfindungsgemäße Elektrostimulationsvorrichtung gewährlei stet durch eine Elektrodenanordnung aus mindestens einem von einander beabstandeten, perkutan angeordneten Elektrodenpaar, daß niedrigere Stromstärken zur Stimulierung der Detrusormusku latur und/oder efferenter Nervenbahnen sowie des Schließmuskel systems der Harnblase benötigt werden. Vorteilhafterweise ist das Elektrodenpaar dabei derart angeordnet, daß die von den Elektroden ausgehenden elektrischen Impulse direkt auf die De trusormuskulatur fokussiert sind. Dabei erfolgt nicht nur eine Stimulierung der Detrusormuskulatur selbst, sondern auch des Schließmuskelsystems der Harnblase, was schließlich zu der ge wünschten Miktion des Urins führt.Ensure the electrostimulation device according to the invention passed through an electrode arrangement of at least one of mutually spaced, percutaneously arranged pair of electrodes, that lower currents to stimulate the detrusor muscles lature and / or efferent nerve pathways and the sphincter systems of the bladder are needed. It is advantageous the pair of electrodes arranged such that the Electrode outgoing electrical impulses directly on the De trusor muscles are focused. There is not just one Stimulation of the detrusor muscles themselves, but also of the Sphincter sphincter system, which eventually leads to the ge desired urination urination.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Elektrodenpaar der erfindungsgemäßen Elektrostimulationsvorrichtung derart angeord net, daß die von den Elektroden ausgehenden elektrischen Impulse auf das Innere der Blase fokussiert sind. Dadurch ist gewährlei stet, daß die in die mit elektrolythaltigem Urin gefüllte Harn blase eingebrachten elektrischen Ladungsträger, die Detrusor muskulatur bei gleichzeitiger Entspannung des Schließmuskel systems der Harnblase stimuliert. In an advantageous embodiment, the pair of electrodes is Electrostimulation device according to the invention arranged in such a way net that the electrical pulses emanating from the electrodes are focused on the inside of the bladder. This guarantees Continues that the urine filled with electrolyte-containing urine bubble inserted electrical charge carrier, the detrusor muscles while relaxing the sphincter stimulates the bladder system.

Die benötigten Stromstärken liegen erfindungsgemäß bei 10-100 mA, vorzugsweise 50 mA. Damit können Verletzungen der Hautober fläche, die durch den Einsatz der Elektroden verursacht werden könnten, zuverlässig vermieden werden.According to the invention, the required current strengths are 10-100 mA, preferably 50 mA. This can damage the skin upper area caused by the use of the electrodes could be reliably avoided.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung erge ben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnun gen dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiele. Es zeigenFurther details, advantages and features of the invention ben from the following description of the in the drawings gene shown preferred embodiments. Show it

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsge mäßen Elektrostimulationsvorrichtung bei der di rekten transkutanen Detrusorstimulation und Re laxation des Schließmuskelsystems der Harnblase; und Fig. 1 is a schematic representation of the electrostimulation device according to the invention in the direct transcutaneous detrusor stimulation and relaxation of the sphincter system of the bladder; and

Fig. 2 eine schematische Darstellung der erfindungsge mäßen Elektrostimulationsvorrichtung bei der in direkten transkutanen Detrusorstimulation und Re laxation des Schließmuskelsystems der Harnblase. Fig. 2 is a schematic representation of the electrical stimulation device according to the invention in direct transcutaneous detrusor stimulation and relaxation of the sphincter sphincter system.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Elektro stimultionsvorrichtung 10, die eine Impulsquelle (nicht darge stellt) und eine Elektrodenanordnung 12 umfaßt. Das Elektroden paar 12 ist auf der Hautoberfläche 16 voneinander beabstandet aufgebracht. Das Elektrodenpaar 12 ist dabei derart angeordnet, daß die von den Elektroden ausgehenden elektrischen Impulse 14 auf die Detrusormuskulatur 20 fokussiert sind. Die Elektroden sind getrennt voneinander aktivierbar, wobei die gleichzeitige Anwendung mehrerer Impulskanäle möglich ist. Durch Interferenz, Phasenverschiebung oder andere physikalische Manipulationen ist es möglich, die oberflächlichen kutanen Afferenzen wenig zu al terieren und in der Tiefe, d. h. im Bereich der Detrusormuskula tur 20 bzw. des Schließmuskelsystems 22, ausreichende Energie mengen zur Stimulierung bereitzustellen. Die Impulse 14 können dabei unterschiedliche Impulsformen wie Rechteck-, Sinus-, Q- switch-Trapezoid-Formen aufweisen. Die Impulsfrequenz beträgt dabei 0,1-100 Hz, vorzugsweise 0,1-1 Hz. Die verwendete Stromstärke beträgt 10-100 mA, vorzugsweise 50 mA. Mit der Elektrostimulationsvorrichtung 10 ist es somit möglich, bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung des Elektrodenpaars 12 gleichzei tig die Detrusormuskulatur 20, wie auch das Schließmuskelsystem 22 der Harnblase 18 zu stimulieren und damit eine Entleerung bzw. Miktion der Harnblase 18 zu erzielen. Fig. 1 shows a schematic representation of an electro stimulation device 10 which includes a pulse source (not Darge) and an electrode assembly 12 . The pair of electrodes 12 is applied spaced apart on the skin surface 16 . The pair of electrodes 12 is arranged such that the electrical pulses 14 emanating from the electrodes are focused on the detrusor muscles 20 . The electrodes can be activated separately from each other, whereby the simultaneous use of several pulse channels is possible. By interference, phase shift or other physical manipulations, it is possible to alters the superficial cutaneous afferents little and to provide sufficient amounts of energy for stimulation in the depth, ie in the area of the detrusor muscle 20 or the sphincter system 22 . The pulses 14 can have different pulse shapes such as rectangular, sine, Q-switch trapezoidal shapes. The pulse frequency is 0.1-100 Hz, preferably 0.1-1 Hz. The current strength used is 10-100 mA, preferably 50 mA. With the electrostimulation device 10 , it is thus possible, in the arrangement of the electrode pair 12 shown in FIG. 1, to simultaneously stimulate the detrusor muscles 20 , as well as the sphincter system 22 of the bladder 18 , and thus to achieve an emptying or micturition of the bladder 18 .

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Elektrostimula tionsvorrichtung 10. Dabei ist das Elektrodenpaar 12 auf der Hautoberfläche 16 derart angeordnet, daß die von den Elektroden ausgehenden elektrischen Impulse 14 auf das Innere der Blase 18 fokussiert sind. Dabei dient der im Blaseninneren vorhandene elektrolythaltige Urin als Ladungsträger, wodurch die Detrusor muskulatur 20 zur Kontraktion veranlaßt wird. Gleichzeitig be wirkt diese Stimulierung die Entspannung des Schließmuskelsy stems 22, so daß die gewünschte Entleerung der Harnblase 18 sich vollzieht. Fig. 2 shows a further embodiment of the device 10 Elektrostimula tion. The pair of electrodes 12 is arranged on the skin surface 16 in such a way that the electrical pulses 14 emanating from the electrodes are focused on the interior of the bladder 18 . The electrolyte-containing urine inside the bladder serves as a charge carrier, causing the detrusor muscles 20 to contract. At the same time, this stimulation effects the relaxation of the sphincter system 22 , so that the desired emptying of the bladder 18 takes place.

Claims

1. Electrostimulation device for stimulating the de trusor muscles and / or efferent nerve pathways and the sphincter system of the bladder with a pulse source and an electrode arrangement, characterized in that the electrode arrangement consists of at least one spaced apart, percutaneously arranged electrode pair ( 12 ).

2. Electrostimulation device according to claim 1, characterized in that the pair of electrodes ( 12 ) is arranged such that the electrical pulses ( 14 ) emanating from the electrodes are focused on the detrusor muscles ( 20 ).

3. Electrostimulation device according to claim 1 or 2, characterized in that the pair of electrodes ( 12 ) is arranged such that the electrical pulses ( 14 ) emanating from the electrodes are focused on the inside ( 20 ) of the bladder ( 18 ).

4. Electrostimulation device according to one of the previous existing claims, characterized, that the pulse frequency 0.1-100 Hz, preferably 0.1-1 Hz.

5. Electrostimulation device according to one of the previous existing claims, characterized, that the current used is 10-100 mA, preferably Is 50 mA.