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Bioelektrische
Stimulationsgeräte
sind zum Anwenden von Strompulsen auf einen Patienten durch Elektroden,
die an einander gegenüberliegenden
Seiten des Kopfs des Patienten angeordnet werden, entwickelt worden.
Die Strompulse mit ausgewählten
Frequenzen werden angewandt, um Reaktionen im zentralen Nervensystem
des Patienten hervorzurufen. Solche Vorrichtungen, die als transkraniale
Elektrostimulation (TCES) oder kraniale Elektrostimulatoren (CES)
bezeichnet werden, sind für
eine Vielzahl von nichtinvasiven Prozeduren verwendet worden, wie
beispielsweise dem Produzieren analgetischer Effekte, dem Reduzieren
oder Beherrschen von Migränekopfschmerz
und anderen Anwendungen der Behandlung und Elektroanästhesie.
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Die
frühesten
Prototypen von Vorrichtungen zur transkranialen Elektrostimulation
stammten aus Russland. Die ursprünglichen
Konstruktionen, obwohl sie für
mehrere unterschiedliche Behandlungsmodalitäten erfolgreich verwendet wurden,
hatten ernste Nachteile bezüglich
des Komforts des Trägers oder
Patienten. In einigen Fällen
verursachten diese frühen
Vorrichtungen zur kranialen Elektrostimulation dem Träger sogar
Schmerz. Es ist entdeckt worden, dass der Grund für diese
Unannehmlichkeiten dieser früheren
Konstruktionen das Resultat der Verwendung von Gleichstrom als Teil
des Gesamtbetriebs der Vorrichtungen war. Der Gleichstrom wurde
verwendet, um den Hautwiderstand zu brechen oder abzusenken und
es den Behandlungswechselstromsignalen zu erlauben, durch das Gehirn
und die Nervensysteme zu dringen, um den gewünschten Effekt zu verursachen,
der durch die Anordnung der Elektroden an dem Kopf des Patienten
hervorgerufen wird.
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Bei
diesen früheren
Maschinentypen, erhielt der Träger
eine Kombination von elektrischen Gleichstrom- und Wechselstromwellenformpaketen
durch eine Reihe von Elektroden, die durch Bänder am Kopf befestigt wurden.
Typischweise würden
zwei Elektroden, die eine Kathode oder einen negativen Pol des Gleichstrom-basierten
Kreises ausbilden, ungefähr
3 Zoll entfernt links und rechts vom Mittelpunkt der Stirn angeordnet.
Zwei weitere Elektroden, die die Anode oder den positiven Pol des
Gleichstrom-basierten Kreises ausbilden, wurden auf der Rückseite
des Schädels
auf dem postmandibulären Bereich
hinter jedem Ohr oder unterhalb jedes Ohrs angeordnet. Bei diesem
Gleichstrom-basierten Aufbau war es erforderlich, dass der Träger ein
dickes Kissen zwischen jeder Elektrode und der Haut anordnet. Typischerweise
bestand das Kissen aus mehreren Lagen aus ungebleichtem und ungefärbtem Baumwollflanell
oder einem äquivalenten
Produkt. Für
die besten Resultate wurden die Gewebekissen mit Wasser getränkt, um
einen Leitungspfad zwischen den Elektroden und der Haut des Trägers bereitzustellen.
Ohne die Anwesenheit der Kissen (die nur wegen der Anwesenheit des
Gleichstroms erforderliche waren) konnten solche Vorrichtungen entweder
die Haut des Trägers
verbrennen oder einen relativ intensiven Schmerz verursachen, bevor
ein brauchbares Niveau an Behandlungsmodalität der Ströme bei der Wechselstromfrequenz
erreicht werden konnte.
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Obwohl
verschiedene Behandlungstypen durch solche früheren Vorrichtungen zur transkranialen
Elektrostimulation angewandt wurden, mussten die Vorrichtungen typischerweise
für einen
mittleren Zeitraum von 30 min pro Behandlungsperiode eingesetzt
werden. Ohne die Anwesenheit der relativ dicken lästigen Kissen
war die Gleichstrom-basierte Konstruktion unbrauchbar. Bei Anwesenheit
der dicken Polster war das Gleichstromdesign für den Träger erträglich, aber verschaffte dem
Träger
kaum eine angenehme Erfahrung.
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Drei
russische Patente, die solche Vorrichtungen für unterschiedliche Behandlungsmethoden verwenden,
umfassen die
russischen Patente
Nummer 1489719 ;
1507404 und
1522500 . In allen diesen Patenten
wurde eine Kombination von Gleichstrom und rechteckigem Impulsstrom
mit einer Frequenz zwischen 70 und 80 Hz bei Stromstärken verwendet, die über den
Verlauf jeder Behandlungssitzung von einem relativ niedrigen Niveau
auf ein höheres
oder maximales Niveau erhöht
wurden.
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Ein
zusätzlicher
und potenziell schädlicher Nachteil
der Gleichstrom-basierten Konstruktionen war derjenige der Iontophorese.
Ein Charakteristikum einer Gleichstromanwendung dieses Typs ist, dass
Teilchen molekularer Größe aus Metall,
Toxinen und anderen unerwünschten
Verunreinigungen dazu gebracht werden, in der Richtung des Stromflusses durch
die Haut und in den Blutstrom des Trägers von solchen Gleichstrom-basierten
CES-Vorrichtungen zu wandern. Entsprechend musste Vorsicht walten gelassen
werden, um sicherzustellen, dass keine andere Substanz als Wasser
vorlag, das verwendet wurde, um guten elektrischen Kontakt des Kissens mit
der Haut des Trägers
zu erzeugen. Da praktisch alle CES-Behandlungsmodalitäten wiederholte Behandlungen
erfordern, war das Potenzial, das Iontophorese zu einem schädlicher
Faktor wird, gesteigert.
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Transkraniale
Elektrostimulation (CES oder TCS) wurde ursprünglich in den 1960ern verwendet, um
Schlaf zu induzieren. Diese frühen
Vorrichtungen verwendeten typischerweise weniger als 1,5 Milliampere.
Das
US-Patent für Liss Nr.
4,627,438 verwendete höhere Frequenzen
moduliert durch ein Rechtecksignal niedrigerer Frequenz, um wiederkehrende Pulsstöße zu erzeugen.
Die Wiederholungsfrequenz der Vorrichtung von Liss wird durch die
Modulationsfrequenz bestimmt; aber die Pulsstöße sind innerhalb jedes Wiederholungszyklus
von einer gleichmäßigen Amplitude.
Die Vorrichtung des Liss-Patents ist speziell auf die Verwendung
im Zusammenhang mit der Behandlung von Migränekopfschmerzen gerichtet. Die
niedrige Frequenz oder das Modulationssignal ist asymmetrisch, wobei
es einen 3:1 Arbeitszyklus anwendet, "ein" für drei Viertel
der Zeit und "aus" für ein Viertel
der wiederkehrenden Periode. Dies resultiert in Stöße des Hochfrequenzsignals
getrennt durch die Aus-Zeit, wenn kein Signal angewandt wird, gefolgt von
der Wiederanwendung der Stöße des Hochfrequenzsignals.
Bei einem solchen "an/aus"-Systembetrieb können über den
Zeitraum der Anwendung der Pulse während eines Behandlungsintervalls
einige Unannehmlichkeiten für
den Patienten gegeben sein.
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Eine
Anzahl von anderen US-Patenten existiert, die alle auf duale Frequenzsysteme
gerichtet sind, welche Hochfrequenzsignale moduliert durch ein Modulationsträgersignal
niedriger Frequenz nutzen und die in der grundsätzlichen Weise der Vorrichtung
des Liss-Patents Nr.
4,627,438 arbeiten.
Typisch für
diese Patente sind die Patente für
Limoge Nr. 3,835,833; Nawracaj Nr. 4,071,033; Kastrubin Nr. 4,140,133;
Morawetz Nr. 4,922,908 und Giordani Nr. 5,131,389. Alle diese Patente
verwenden ein Hochfrequenzsignal gleichförmiger Amplitude, das mit der niedrigeren
Frequenz des Modulationsträgersignals moduliert
ist.
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Eine
Variation der Systeme der oben diskutierten Patente ist in dem
US-Patent für Haimovich Nr. 5,540,736 offenbart.
Die Vorrichtung dieses Patents verwendet zwei unterschiedliche Stromgeneratoren
zum Bereitstellen elektrischer Ströme, die an zwei Elektrodenpaaren
ausgebracht werden, die über
unterschiedliche Bereiche des Kopfs des Patienten hinweg arbeiten.
Dies erlaubt eine unabhängige
Steuerung der Stromgeneratoren, um unabhängig regulierte elektrische
Ströme über jedes
der Paare zu verabreichen, um auf unterschiedliche Impedanzen abzustimmen,
die durch physiologische und anatomische Unterschiede zwischen unterschiedlichen
Seiten des Mittelhirnteils des Patienten, die Qualität des leitenden
Mediums und andere Faktoren verursacht werden. In allen anderen
Beziehungen ist das in diesem Patent offenbarte System ähnlich dem
Betrieb des Systems, das in dem oben diskutierten Liss-Patent offenbart
ist.
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Die
russische Patentveröffentlichung
Nr. 2,139,111 ist auf ein Verfahren zum Behandeln von Narkomanie
bekannt, das eine Behandlung ist, die auch in anderen der oben beschriebenen CES-Patenten
für Alkohol-
und Betäubungsmittelabhängigkeit
verwendet wird. In diesem Patent wird die transkraniale Elektrostimulation
mittels Paketen von Strom mit einer Dauer von 4 ms bei einer Modulationsfrequenz
von 100 Hz bewirkt. Innerhalb jedes der Pakete hat das Hochfrequenzsignal
eine gleichmäßige Frequenz
und Stromamplitude.
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Ein
Gerät gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 ist aus der
FR-A-2
684 872 bekannt.
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Es
ist wünschenswert,
ein Gerät
für die
transkraniale Elektrostimulation und ein Verfahren bereitzustellen,
das die Nachteile des Stands der Technik überwindet und das erhöhte Effektivität und erhöhten Verwenderkomfort
aufweist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Gerät
zur transkranialen Elektrostimulation gemäß Anspruch 1 bereitgestellt,
wobei das Gerät
aufweist:
eine Quelle für
bipolare Pulse einer ersten vorbestimmten Frequenz;
eine Quelle
für modulierende
Steuersignale, um eine zweite Frequenz zu liefern, die kleiner als
die erste vorbestimmte Frequenz ist;
ein Amplitudensteuermittel,
das auf die modulierenden Steuersignale anspricht und an die Quelle
für bipolare
Pulse der ersten vorgegebenen Frequenz angeschlossen ist, um die
Amplituden der bipolaren Pulse in aufeinanderfolgenden Gruppen von
bipolaren Pulsen dazu zu bringen, gemäß einem vorbestimmten asymmetrischen
Muster mit der zweiten Frequenz zu variieren, dadurch gekennzeichnet, dass
jede Gruppe von bipolaren Pulsen asymmetrisch in der Amplitude und
asymmetrisch in der relativen Dauer der positiven und negativen
Anteile jedes vollständigen
Zyklus der Gruppe von bipolaren Pulsen ist, und dass jede Gruppe
von bipolaren Pulsen eine vorgegebene Anzahl von Rechteckpulsen
umfasst, von denen ein erster Anteil einen Amplitudenstoß hoher
Amplitude ausbildet, gefolgt von einem zweiten Bereich, der einen
Amplitudenstoß niedriger Amplitude
ausbildet.
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Bevorzugte
und vorteilhafte Merkmale des ersten Aspekts der Erfindung sind
in den angehängten
Ansprüchen
2 bis 9 dargelegt.
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Diese
Erfindung stellt ein verbessertes Gerät zur transkranialen Elektrostimulation
bereit, das keine Gleichstromkomponenten anwendet.
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Vorteilhafterweise
verwendet das Gerät
der vorliegenden Erfindung nur Wechselstromkomponenten.
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Ein
weiterer Vorteil dieser Erfindung ist, dass sie ein verbessertes
Gerät zur
transkranialen Elektrostimulation bereitstellt, das Pakete oder
Gruppen von Hochfrequenzpulsen verwendet, die innerhalb jedes der
Pakete in einer gleichförmigen
Weise in der Amplitude variieren, und bei denen die Pakete mit einer niedrigeren
Modulationsfrequenz zum Anlegen an Elektroden zum Bewirken von transkranialer
Elektrostimulation wiederholt werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung umfasst ein Gerät
zur transkranialen Elektrostimulation einen ersten Generator für bipolare
Pulse mit einer ersten vorbestimmten Frequenz. Eine Quelle für Modulationssteuersignale
mit einer zweiten Frequenz, die kleiner als die erste vorbestimmte
Frequenz ist, wird in Verbindung mit einem Amplitudensteuerkreis
verwendet, der die Pulse der ersten vorbestimmten Frequenz empfängt, um
bipolare Pulse mit der ersten vorbestimmten Frequenz zu produzieren,
welche in der Amplitude mit einem asymmetrischen Muster mit der
Frequenz der modulierenden Steuersignale variieren.
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Die
Erfindung wird jetzt rein beispielhaft unter Bezugnahme auf die
beigefügten
Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 eine
zeichnerische Darstellung ist, die die Gesamtprinzipien des Betriebs
des Systems gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung illustriert;
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2 eine
Wellenform eines typischen Signalmusters einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist; und
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3 ein
Blockdiagramm eines Systems zum Erzeugen des in 2 gezeigten
Signals ist.
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Bezug
genommen werden sollte jetzt auf die Zeichnungen, die eine bevorzugte
Ausführungsform der
Erfindung und deren Betrieb illustrieren. 1 ist eine
zeichnerische Darstellung der hervorstechenden Betriebsmerkmale
der Schaltungsimplementierungen, die eine besondere dreifache Wellenformasymmetrie
erzeugen, die nützlich
für verschiedene Anwendungen
transkranialer Elektrostimulation ist. Die besondere Wellenform,
die im Detail in Verbindung mit 2 beschrieben
wird, erzeugt für
den Benutzer der Vorrichtung wenig bis keine Unannehmlichkeiten.
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Wie
in 1 illustriert ist, werden die grundlegenden Hochfrequenzstromsignale
durch einen Hochfrequenzgenerator 10 erzeugt, der eine
Frequenzsteuerung 12 und eine Pulsdauersteuerung 14 verwenden
kann, um die Grundfrequenz einzustellen und um die gewünschte Asymmetrie
zwischen den positiven und negativen Anteilen jedes der Pulse bereitzustellen,
die von dem Generator 10 produziert werden. Typischerweise
kann der Generator 10 einen Kristalloszillator umfassen,
der bei 1000 bis 1200 kHz arbeitet, was dann wird auf die gewünschte Betriebsfrequenz
der Wechselstrompulse, die an die transkranialen Stimulationselektroden
angelegt werden, herunter dividiert. Typischerweise kann das Teilungsverhältnis ein
1:4-Verhältnis sein,
um Signale zu produzieren, die dann durch einen Niedrigfrequenzgenerator 16 moduliert
werden.
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Wie
in der zeichnerischen Darstellung von 1 illustriert
ist, kann die Ausgabe des Niedrigfrequenzgenerators 16 mittels
einer konventionellen Frequenzsteuerung 18, einer Pulsdauersteuerung 20 und
einer Pulstiefensteuerung 22 ausgeführt sein, um ein zusammengesetztes
moduliertes Ausgangssignal bei 24 zu erzeugen, das die
durch den Niedrigfrequenzgenerator 16 modulierten Pulse
von dem Ausgang des Hochfrequenzgenerators aufweist.
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Die
Ausgabe 24 wird dann mit einer Amplitudensteuerung 26 versehen,
um die Amplitude des Pulsstroms festzulegen, der durch das System
an einen Leistungsverstärker 28 geliefert
wird. Der Strom an dem Leistungsverstärker 28 kann gemäß der Behandlungsmodalität variiert
werden, die von dem System zu verwenden ist; und dieser Strom wird durch
ein Amperemeter 34 gemessen. Der Leistungsverstärker 28 liefert
dann geeignete transkraniale Wechselstrompulse an ein Paar oder
mehrere Paare von Elektrodenausgängen,
die in 1 als ein einzelnes Paar 30 und 32 illustriert
sind.
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Der
Betrieb einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung zum Erzeugen einer Wellenform mit dreifacher Asymmetrie
um effektive transkraniale Elektrostimulation zu erzeugen, sollte
jetzt im Zusammenhang mit der Wellenform von 2 und dem in 3 gezeigten
Blockdiagramm des Systems betrachtet werden. Das in 3 gezeigte
Blockdiagramm des Systems ist typisch für eine Weise der Implementierung
der verschiedenen Schaltungsfunktionen, die zum Erzeugen der Wellenform
von 2 erforderlich sind; aber andere Anordnungen zum
Erzeugen der Signalwellenform können
ebenfalls verwendet werden.
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In 3 wird
ein Kristalloszillator 50 verwendet, um die Wechselstromgrundbetriebssignale
bereitzustellen, die sowohl für
die Hochfrequenzpulse als auch für
die modulierenden Pulse verwendet werden, die in 1 als
durch den Hochfrequenzgenerator 10 und den Niedrigfrequenzgenerator 16 produziert
illustriert sind. Typischerweise kann der Oszillator 50 eine
Betriebsfrequenz in der Größenordnung von
1000 kHz bis 1200 kHz haben (obwohl andere Frequenzen verwendet
werden können).
Die Ausgabe dieses Oszillators wird an einen Dividierer 52 geliefert,
der mehrere Divisionsstufen aufweisen kann, um die niedrigere Modulationsfrequenz
zu erzeugen (in 1 illustriert als durch den
Niedrigfrequenzgenerator 16 erzeugt). Die Ausgangssignale
von dem Oszillator 50 werden auch durch einen Dividierer 54 geliefert,
um die Betriebssignalwellenform zu erzeugen, die als das Rechtecksignal
in der Wellenform von 2 gezeigt ist, nachdem es durch
einen Pulsformer 56 geformt wurde, um die grundsätzliche Rechteckwellenkonfiguration
von 2 zu erreichen. In dem angegebenen Beispiel treten
diese Pulse mit einer Wechselstromrate von 100 kHz auf; obwohl sie
gemäß bestimmten
Anwendungen des Systems höhere
oder niedrigere Frequenzen haben könnten.
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Die
Pulse von dem Ausgang des Dividierers 54 werden auch an
einen Zähler 60 geliefert,
der von irgendeinem geeigneten Typ sein kann, wie beispielsweise
einem Kaskadenzähler
oder einem Ringzähler,
um Ausgaben auf Leitungen 64 und 66 zu erzeugen,
die beim Steuern der Amplitude der Pulse von dem Pulsformer 56 verwendet
werden. Der Zähler 60 wird
durch den Ausgang des Dividierers 52, der über die
Leitung 62 zugeführt
wird, zurückgesetzt, um
den Zähler
für jeden
Betriebszyklus des Dividierers 52 zurückzusetzen. In dem vorliegenden
Beispiel ist der Ausgang des Dividierers 52 (der das Modulationssteuersignal
niedriger Frequenz darstellt) zu 77,5 Hz ausgewählt, da diese Wiederholungsfrequenz
in Verbindung mit Vorrichtungen zur transkranialen Elektrostimulation
als hocheffektiv herausgefunden wurden. Wiederholungsfrequenzen,
die in dem Bereich von 70 Hz bis 85 Hz liegen, sind als wirksam
herausgefunden worden, aber eine Frequenz von 77,5 Hz hat sich empirisch
als eine grundsätzlich
ideale Betriebsfrequenz für
das Erzeugen der maximalen Wirksamkeit des Systems erwiesen.
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Die
modulierende oder Rücksetzfrequenz, die über die
Leitung 62 angelegt wird, könnte auch durch einen zweiten
unabhängigen
Kristalloszillator bereitgestellt werden, der mit einer niedrigeren
Anfangsfrequenz als der Oszillator 50 arbeitet, falls dies erwünscht ist.
Wenn zwei unterschiedliche Signalquellen verwendet werden, sollte
Synchronisation zwischen diesen zwei bewirkt werden, um dafür zu sorgen,
dass die verschiedenen Pulsübergänge der Signale miteinander
korreliert sind, um die Signalwellenform von 2 zu erzeugen.
Das in 3 gezeigte System ist jedoch ein effektiver Weg,
um dies zu bewirken.
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Man
nehme für
das vorliegende Beispiel an, dass der Zähler 60 auf seinen
anfänglichen
oder "Null"-Zählwert zurückgesetzt
wurde. Das System arbeitet dann, indem es Ausgangspulse mit der
hohen Frequenz des herunterdividierten Signals von dem Dividierer 54 an
den Zählereingang
liefert, was den Zählwert
für jeden
angelegten Puls um 1 erhöht.
Bei der in 2 gezeigten Wellenform bringen
die anfänglichen
Pulse (die ersten vier in 2) die Zählerausgaben
an 64 und 66 dazu so zu sein, dass dann, wenn
diese Ausgaben an die Amplitudensteuerung 68 angelegt werden,
eine maximale Amplitude (die, falls erwünscht, eingestellt werden kann)
erzeugt wird. Dies ist in dem linken Bereich des Wellenformsignals
von 2 illustriert. Wenn Puls Nummer 4 in der Gruppe
oder dem Paket angewandt wird, wird ein Signal von einem oder beiden
der Ausgänge 64 und 66 des
Zählers 60 erhalten
und an die Amplitudensteuerschaltung 68 angelegt, um sie
auf eine niedrigere Amplitude umzuschalten, wie für den rechten Bereich
des in 2 gezeigten Signals illustriert ist.
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Dies
bringt den Ausgang der Amplitudensteuerschaltung 68, wie
er an einen Regelverstärker 58 angelegt
ist, dazu, die Signalwellenformen in dem in 2 gezeigten
asymmetrischen Muster zu erzeugen, wobei das linke Viertel (42)
jedes Signalstoßes eine
hohe Amplitude hat; und der rechte Bereich (44), der den
Rest der Pulse aufweist, eine niedrigere Amplitude hat. Das Verhältnis ist
so, dass ein Viertel (die anfängliche
Amplitude) in dem hohen Amplitudenbereich liegt, und dass der die
restlichen drei Viertel in dem niedrigeren Amplitudenbereich liegen.
Dies ist das erste Niveau der Asymmetrie der angewandten Signale.
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Der
Regelverstärker 58 wirkt
auch auf die rechtecksignalförmigen
Pulse von dem Pulsformer 56 ein, um eine zweite Asymmetrie
bei den positiv und negativ verlaufenden Anteilen des Signals zu verursachen.
Wie in 2 gezeigt ist, ist die negativ verlaufende Amplitude
ein Viertel der Gesamtauslenkung des Signals; und die positiv verlaufende
Amplitude ist drei Viertel der Gesamtauslenkung. Dies gilt sowohl
für den
Stoß der
Pulse 42 maximaler Amplitude zu Beginn jeder Stoßgruppe
oder jedes Pakets als auch den Anteil 44 niedrigerer Amplitude
am Ende jeder Stoßgruppe
oder jedes Pakets.
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Letztlich
wird die dritte Asymmetrie innerhalb der Einhüllenden des 13 ms Rechtecksignalstoßes erzeugt,
die als 40 in 2 illustriert ist. Dies ist
ein Resultat der Einwirkung des Dividierersignals an der Leitung 62,
das die Rücksetzoperation
für den
Zähler 60 dargstellt.
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Das
zusammengesetzte asymmetrische Signal, das in 2 illustriert,
wird dann über
den Ausgang des Regelverstärkers 58 an
einen Leistungsverstärker 70 bereitgestellt.
Die Verstärkung
kann eingestellt werden, um die Strommenge zu ändern, die gemäß der Behandlungsmodalität, die durch
Benutzer des Systems zu verwenden ist, über das System angewandt wird
(während
die relativen Wellenformgestalten und -muster, die in 2 gezeigt
sind, beibehalten werden). Das Amperemeter 74 wird verwendet,
um die Größe des Stroms
zu messen, der von dem System geliefert wird. Es kann ein einfaches analoges
Amperemeter sein, oder es kann ein digitales Amperemeter sein, das
verschiedene Ablesewerte für
die Maximalamplituden- und Minimalamplitudenanteile des Signals
bereitstellt, das in 2 gezeigt ist.
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Der
Ausgang des Verstärkers 70 kann über einen
Polaritätsschalter 72 angelegt
werden, der es, falls erwünscht,
erlaubt, die Polarität
des an die beabstandeten Elektroden angelegten Signals umzukehren.
Der Polaritätsschalter 72 liefert
die Signale über ein
Paar von voneinander beabstandeten Ausgangselektroden 76 und 78,
die die Form von Paaren von aufgeteilten Anoden und aufgeteilten
Kathoden haben können,
oder die ein einzelnes "Anode" und "Kathode"-Paar sein können. Da
keine Gleichstromkomponenten vorliegen, sind die Elektrodenpfade,
die an die Ausgänge 76 und 78 angeschlossen
sind, keine echten Anoden und Kathoden; aber abhängig von der Behandlung die
bewirkt wird, kann es wünschenswert
sein, die positiv verlaufenden Anteile der Pulse an eine oder die
andere dieser Elektroden anzulegen und die negativ verlaufenden
Anteile an die andere, um bestimmte Resultate zu erreichen.
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Es
sollte bemerkt werden, dass in dem System, das gezeigt und beschrieben
ist, keine Gleichstromkomponenten existieren. Es sollte auch bemerkt
werden, dass, obwohl das System im Wesentlichen 70 kHz bis 120 kHz
Tonstöße in jeder
der Stoßeinhüllenden 40,
die in 2 gezeigt sind, illustriert, andere Frequenzen
verwendet werden könnten.
Wie angemerkt wurde, wird die 77,5 Hz Wellenform, die durch den
Zeittaktzyklus erhalten wird, verwendet, um jede Stoßeinhüllende abzuschließen, einschließlich erster
Pulse einer relativ hohen Amplitude, gefolgt von einer Reihe von
Pulsen einer relativ niedrigen Amplitude, gemäß den in 2 gezeigten
Signalmustern.
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Bei
dem System, das offenbart wird, wird ein einzelner Rechteckspuls
von 0,01 ms mit 0,0075 ms in dem negativen Bereich des Pulses und
0,0025 ms in den positiven Bereich jedes Pulses verwendet. Die grundsätzlich asymmetrische
Wellenform, die oben in Verbindung mit 2 beschrieben
wird, ist als wirksam herausgefunden worden, wenn sie während des
Systembetriebs um 3:1-Verhältnisse
herum zentriert wird. Diese Verhältnisse
können
natürlich
in Abstimmung mit entsprechenden Variationen anderer Verhältnisse
des Systems variiert werden; aber es ist herausgefunden worden,
dass die asymmetrische Relativbeziehung, die offenbart ist, den
früher
notwendigen aber unangenehmen Gleichstromanteil des Betriebsprotokolls
früherer
Systeme ersetzt.
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Der
Gleichstrom, der bei einigen Vorrichtungen des Stands der Technik
verwendet wurde, war vorgesehen, um einen Pfad bereitzustellen,
der den natürlichen
kapazitiven Widerstand der menschlichen Haut durchdringt. Der Gleichstrom
reduziert den Widerstand auf ungefähr 300 bis 400 Ohm. Die Kosten
waren jedoch ein hohes Niveau an Unbequemlichkeit für den Benutzer
der Vorrichtung. Es ist herausgefunden worden, dass die Verwendung
des besonderen asymmetrischen Signals, das von dem in 3 gezeigten
System produziert wird und dass in der Wellenform von 2 illustriert
ist, den kapazitiven Widerstand der epidermalen Schicht etwa auf die
Größenordnung
von 100 Ohm absenkt. Da weniger Widerstand gegenüber der integrierten 77,5 Hz Modulationsfrequenz
vorliegt, sind niedrigere Stromniveaus in der Lage, dasselbe gewünschte Resultat zu
erreichen, das zuvor viel höhere
Stromniveaus erforderte. Die niedrigeren Stromniveaus entsprechen einem
höheren
Komfortniveau für
den Patienten oder Verwender der Vorrichtung.