DE2833276A1

DE2833276A1 - Einrichtung zur beeinflussung des zentralnervensystems mit impulsstroemen

Info

Publication number: DE2833276A1
Application number: DE19782833276
Authority: DE
Inventors: Eduard Michailovitsc Kastrubin; Valentin Matveevits Noschnikov
Original assignee: MO OBLASTNOJ NII AKUSCHERSTVA
Current assignee: MO OBLASTNOJ NII AKUSCHERSTVA
Priority date: 1977-07-29
Filing date: 1978-07-28
Publication date: 1979-02-22
Also published as: FR2398509A1; DE2833276C2; IT7841622A0; SU692606A1; JPS5448991A; FR2398509B1; US4185640A; CA1106451A; JPS5726138B2; IT1175366B

Description

Die Erfindung betrifft Einrichtungen zur Beeinflussung des Zentralnervensystems mit Impuls strömen.

Die Erfindung kann zur Durchführung der Elektroanalgesie durch das Pflegepersonal oder vom Patienten selbst z.B. bei Schmerzempf indung .ζ.B.' in der Geburts- oder Postoperationsperiode b enut zt wer den.

In einer bekannten Einrichtung zur Beeinflussung des Zentralnervensystems mit Impulsströmen werden die von einer rhythmusbe stimmend en Baueinheit mit veränderlichem Impulsverhältnis erzeugten Stromimpulse über eine Reihenschaltung einer Einheit zur Anpassung der Polgefrequenz und der Dauer der Reizstromimpulse, einer Baueinheit zur abwechselnden Analgesie, einer Schaltung zur Regelung der Reizstromimpulsdauer und eines Reizstromimpulsformerε sowie über einen Umschalter dem Eingang des Reizstromimpuls-Vorverstärkers zugeführt,

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während beim Betrieb mit konstantem, inipulsveriiältnis die iJtromimpulse unmittelbar vom Ausgang der Baueinheit zur abwechselnden Analgesie über den Umschalter auf denselben Eingang des Reizstromimpuls-Vorverstärkers gegeben werden, dessen zweiter Eingang an einem Ausgang einer Pat i e nt ens chuts schaltung liegt, während der zweite Ausgang der letzteren an einen Eingang einer Schaltung zur Einstellung der Größe der zusätzlichen Gleichkomponente angeschlossen ist, wobei der zweite Eingang dieser Schaltung an den Ausgang des Stromkreises der zusätzlichen Gleichkomponente in der zur Stromversorgung aller erwähnten Baueinheiten dienenden Speisequelle geschaltet ist und mit einer Baueinheit zur ferngesteuerten Slektroanaigesie elektrisch verbunden ist, die ihrerseits mit dem Reizstromimpuls- -Vorverstärker elektrische Verbindung hat, bei dem der Ausgang an einen Eingang einer Schaltungsanordnung zur Regelung der Reizstromimpulsamplitude liegt, deren zweiter Eingang mit der Schaltung zur Einstellung der Größe der zusätzlichen GIeichkomponente verbunden ist und deren Ausgänge an die Patientenschutzschaltung, an eine Schaltung zur Anzeige der Reizstromimpuls amplitude bzw. an eine Schaltung zur Anzeige der mittleren Stromstärke angeschlossen sind, wobei die letzte Schaltung mit der Anode und Katode verbunden ist_s die am Hals des Patienten unter den Mastoiden bzw. an der Stirn des Patienten angebracht werden (vgl. z„B. die sowjetische UrheberUrkunde Nr Klasse A 61M1/34-).

Mit der beschriebenen Einrichtung können das Pflegepersonal oder der Patient selbst durch Benutzung der Baueinheit . zur ferngesteuerten

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Elektroanalgesie die Parameter der Impulseinwirkung gleichzeitig ändern, d.h. ihre Werte vergrößern oder verkleinern. Dies betrifft nämlich die Reizstromimpuls-Folgefrequenz, die Amplitude der Reizstromimpulse und den Pegel der zusätzlichen Gleichkomponente. Hierbei erfolgt diese Parameteränderung nur bei konstantem Impulsverhältnis, wobei eine selektive und kontinuierliche Erhöhung oder Verminderung der Impulsfolgefrequenz durch das Bedienungspersonal oder vom Patienten selbst zwecks schmerzloser - Änderung der Einwirkungsintensität unmöglich ist, was aber zur Schmerzlinderung beim Geburtsvorgang (vgl. z.B. die sowjetische Urheber Urkunde ITr. 4-75155» Klasse A 61 m 21/00) oder in der PostOperationsperiode erforderlich ist.

Die menschliche Reaktion auf Schmerzen wird bekanntlich zum großen Teil durch aen jeweiligen emotionalen Zustand des Menschen und sein persönliches Verhalten bei Schmerzempfindung bestimmt (vgl. z.B. Ä.W. Waldmann, J.D. Ignatow "Zentrale Schmerzmechanismen", Leningrad, 1976, S. 138). Die Möglichkeit einer Änderung der Intensität der Impulseinwirkung durch Änderung eines Reizstromparameters (der Frequenz, der Amplitude, des Impulstastverhältnisses, des Pegels der zusätzlichen Gleichkomponente) gestattet es, bei minimaler Beeinflussung des Zentralnervensystems den maximalen schmerzmindernden Effekt durch emotionale Beruhigung und Angstentbindung ohne Unterbrechung der vom Patienten selbst geleiteten Elektroanalgesie zu erzielen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Beeinflussung des Zentralnervensystems mit Impulsströmen zu entwickeln, deren zusätzliche Baueinheiten bei der Durch-

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führung der ferngesteuerten Slektroanalgesie mit Berücksichtigung individueller Besonderheiten der Schmerzwahrnehmung durch jeden Patienten und der durch das ärztliche Personal zu bestimmenden Erfordernisse der Patientenbehandlung die Möglichkeit geben, die einzelnen Parameter der Impulseinwirkung wie Reizstromimpuls-Folgefrequenz, Reizstromimpulsamplitude und den Pegel der zusätzlichen Gleichkomponente beim Betrieb sowohl mit konstantem als auch mit veränderlichem Impulsverhältnis zur Änderung der Blektroanalgesieintensität durch Verstärkung oder Verminderung der Impulsbeeinflussung des Zentralnervensystems selektiv zu benutzen und dadurch den Tor gang der Elektroanalgesie zu steuern.

. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Einrichtung zur Beeinflussung des Zentralnervensystems mit Impulsströmen, in der die von einer rhythm us be stimmend en Baueinheit mit veränderlichem Impulsverhältnis erzeugten Stromimpulse über eine Reihenschaltung einer Einheit zur Anpassung der Folgefrequenz und der Dauer der Heizstromimpulse, einer Baueinheit zur abwechselnden Analgesie, einer Schaltung zur Regelung der Reizstromimpulsdauer und eines Reizstromimpulsformers sowie über einen Umschalter dem Eingang des Reizstromimpuls-Vorverstärkers zugeführt werden, während beim Betrieb mit konstantem Impulsverhält nis die Stromimpulse unmittelbar vom Ausgang der Baueinheit zur abwechselnden Analgesie über den Umschalter auf denselben Eingang des Reizstromimpuls-Vorverstärkers gegeben werden, dessen zweiter Eingang an einem Ausgang einer Patientenschutzschaltung liegt, während der zweite Ausgang der letzteren an einen Eingang einer Schaltung zur Einstellung der Große der zusätzli-

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chen Gleichkomponente angeschlossen ist, wobei der zweite Eingang dieser Schaltung an den Ausgang des Stromkreises der zusätzlichen Gleichkomponente in der zur Stromversorgung aller erwähnten Baueinheiten dienenden Speisequelle geschaltet ist und mit einer Baueinheit zur ferngesteuerten Elektroanalgesie elektrisch verbunden ist, die ihrerseits mit dem Reizstromimpuls-Vorverstärker elektrische Verbindung hat, bei dem der Ausgang an einen Eingang einer Schaltungsanordnung zur Regelung der Reizstromimpulsamplitude liegt, deren zweiter Eingang mit der Schaltung zur Einstellung der Große der zusätzlichen Gleichkomponente verbunden ist und deren Ausgänge an die Patientenschutz schaltung, an eine Schaltung zur Anzeige der Reizstromimpulsamplitude bzw. an eine Schaltung zur Anzeige der mittleren Stromstärke angeschlossen sind, wobei die letzte Schaltung mit der Anode und der Katode verbunden ist, die am Hals des Patienten unter den Mastoiden bzw. an der Stirn des Patienten angebracht werden, - erfindungsgemäß mit Umschaltern und dazugehörenden individuellen Sinstellreglern für die Parameter der Impulseinwirkung, und zwar für die Reizstromimpuls-Folgefrequenz, die Reizstromimpulsamplitude und für den Pegel der zusätzlichen Gleichkomponente ausgestattet wird, wobei die Umschalter an die rhythmusbestimmende Baueinheit, an den Reiz- "· stromimpuls-Vorverstärker bzw. an die Schaltung zur Einstellung der Größe der zusätzlichen Gleichkomponente angeschlossen weiden und mit der Baueinheit zur ferngesteuerten Elektroanalgesie oder mit ihren Einstellern so elektrisch verbunden werden, daß die Steuerung der einzelnen Parameter der Impulseinwirkung je nach der Umschalterstellung mit Hilfe der Baueinheit zur -fern-

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gesteuerten Elektroanalgesie und/oder mittels der entsprechenden individuellen Einstellregler in gewünschter Kombination erfolgt.

Bei derartigem Aufbau gestattet die erfindungsgemäße Einrichtung zur Beeinflussung des Zentralnervensystems mit Impulsströmen die individuelle Durchführung der Elektroanalgesie durch selektive Benutzung der einen oder anderen Parameter der Impulseinwirkung und ermöglicht dem Patienten die vVahl von Parametern der Impulseinwirkung, die für ihn am effektivsten sind. Dabei kann der Arzt die -für jeden Patienten erforderliche Intensität der Impulseinwirkung durch Ausschaltung oder Kombination der einen oder anderen Stromparameter unter Berücksichtigung der objektiven diagnostischen Information über die Patientenreaktion auf Schmerzen wählen, ohne den Patienten davon in Kenntnis zu setzen und den Elektroanalgesievorgang zu unterbrechen.

Die Erfindung wird in der nachstehenden Beschreibung eines konkreten Ausführungsbeispiels und anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Einrichtung zur Beeinflussung des Zentralnervensystems mit Impulsströmen gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ein Prinzipschaltbild der Einrichtung nach Fig₀ 1.

Die erfindungsgemäß aufgebaute Einrichtung zur Beeinflussung des Zentralnervensystems mit Impulsströmen wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel zur Beeinflussung des Zentralnervensystems der Patienten während der Geburt beschrieben.

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Die zur Beeinflussung des Zentralnervensystems mit Impulsströmen bestimmte Einrichtung enthält eine rhythmusbestimmende Baueinheit 1 (Fig.l), eine Einheit 2, die zur Anpassung der 3?olgefrequenz und der Dauer der Reizstromimpulse und somit zur individuellen Behandlung jedes Patienten beim Erreichen des zweiten Niveaus des ersten allgemeinen Elektroanalgesiestadiums dient, eine Baueinheit 3 zur abwechselnden (bei jedem Eintritt von Geburtswehen erfolgenden) Analgesia, eine Schaltung 4 zur Regelung der Reizstromimpulsdauer, mit deren Hilfe das zweite Niveau des ersten Stadiums der allgemeinen Elektroanalgesie ohne Nebenreaktionen beim Patienten erreicht wird, und einen Reizstromimpulsformer 5» der zum Erreichen des zweiten Niveaus des ersten Stadiums der allgemeinen Elektroanalgesie bei geschwächten Patienten und bei Kindern bestimmt ist. Die genannten Baueinheiten sind in Reihe geschaltet und mit dem Ausgang der Speisequelle 6 verbunden. .

Die Einrichtung enthält ferner einen Reizstromimpuls-Vorverstärker 7· Sein Eingang wird über einen Umschalter 8 (in dessen Stellung I der Betrieb mit veränderlichem Impulsverhältnis eingestellt wird) entweder mit dem Ausgang des Reizstromimpulsformers 5 verbunden, wobei das zweite Niveau des ersten Stadiums der allgemeinen Elektroanalgesie erreicht wird, oder an den Ausgang der Baueinheit 3 zur abwechselnden Analgesie geschaltet (in der Stellung II des Umschalters 8 stellt sich der Betrieb mit konstantem Impulsverhältnis ein), wobei die Möglichkeit gegeben wird, die stärker werdende»Schmerzen zu unterdrücken.
Der Singarg des Reizstromimpuls-Vorverstärkers 7 ist aneinen Ausgang

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der Patientenschutzschaltung 9 angeschlossen, deren zweiter Ausgang an einem Eingang der Schaltung iO zur Einstellung der Größe der zusätzlichen Gleichkomponente liegt. Bei der letzteren ist der andere Eingang mit dem Ausgang des Stromkreises der zusätzlichen Gleichkomponente in der Speisequelle 6 verbunden. Der Ausgang des Heizstromimpuls-Vorverstärkers 7 ist an einen Eingang der Schaltungsanordnung 11 angeschlossen, die zur Regelung der Heizstromimpulsamplitu.de dient und deren zweiter Eingang mit der Schaltung 10 zur Einstellung der Größe der zusätzlichen Gleichkomponente verbunden ist, während die Ausgänge der Schaltungsanordnung 11 an der Patientenschutzschaltung 9j an der Schaltung 12 zur Anzeige der Reizstromimpulsamplitude bzw. an der Schaltung IJ zur Anzeige der mittleren Stromstärke liegen. Diese Schaltung 13 ist mittels der Klemmen 14 und 15 mit den Elektroden, also mit der zweiteiligen Anode 16 (Pig. 2) und der zweiteiligen Katode 1? verbunden, die am Hals des Patienten unter den Mastoiden bzw. an der Stirn des Patienter. angeordnet werden und die Einstellung des zweiten liiveaus des ersten allgemeinen Elektroanalgesiestadiums bewirken. Die Anode 16 und die Katode 17 sind in bekannter Weise ausgeführt.

Die entsprechenden Eingänge des Reizstromimpuls-Vorverstärkers 7 (Fig.I)," der Patientenschutzschaltung 9, der zur Einstellung der Größe der zusätzlichen Gleichkomponente bestimmten Schaltung 10 und der zur Regelung der Reizstromimpulsamplitude verwendeten Schaltungsanordnung 11 sind an den Ausgang der Speisequelle 6 angeschlossen.

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Die Einrichtung enthält erfindungsgemäß auch Umschalter 18, 19, 20 mit individuellen Einstellreglern 21, 22, 23 für die Parameter der Impulseinwirkung, und zwar für die Reizstromimpuls-Folgefrequenz, die Heizstromimpulsamplitude und für den Pegel der zusätzlichen Gleichkomponente, wobei die Umschalter 18, 19, 20 an die rhythmusbestimmende Baueinheit 1, an den Reizstromimpuls-Yorverstärker 7 bzw. an die Schaltung 10 zur Einstellung der Größe der zusätzlichen Gleichkomponente angeschlossen sind und mit der Baueinheit 24 zur ferngesteuerten Elektroanalgesie oder mit ihren Einstellreglern 21, 22, 23 so elektrisch verbunden sind, daß die Steuerung der einzelnen Parameter der Impulseinwirkung je nach der Stellung der Umschalter 18, 19 und 20 mit Hilfe der Baueinheit 24 zur ferngesteuerten Elektronalgesie und/oder mittels der entsprechenden individuellen Einstellregler 21, 22 und 23 in gewünschter Kombination erfolgt.

In der erfindungsgemäß ausgeführten Einrichtung zur Beeinflussung des Zentralnervensystems mit Impulsströmen sind die aufgeführten Baueinheiten und Schaltungen wie folgt aurgebaut.

Die rhythmusbestimmende Baueinheit 1 stellt einen Multivibrator mit einem Kondensator im EmitterStromkreis dar und enthält Transistoren 25, 26, Widerstände 27, 28, 29, 30, 3I sowie einen Kondensator 32.

An der Verbindungsstelle des Kollektors des Transistors 25, der Basis des Transistors 26 und des Widerstandes 29 ist der Ausgang der Baueinheit 1 an einen Kondensator· 33 angeschlossen, der zusammen mit einem Widerstand 34 die als Differenzierglied

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ausgeführte Einheit 2 zur Anpassung der Polgefrequenz und/ oder Dauer der Reizstromimpulse bildet.

Der andere Ausgang der Baueinheit 1 ist über den Widerstand 30 an den Eingang des Umschalters 18 angeschlossen, dessen Schaltkontakte.35 in einer Stellung die Verbindung mit dem als Regelwiderst and 36 ausgeführten Einstellregler 21 zur Regelung der Reizstromimpuls-Folgefrequenz herstellen und in der anderen Stellung den Anschluß an einen Eingang der Baueinheit 24 zur ferngesteuerten Elektroanalgesie bewirken, die aus Regel·- widerstanden 37 > 38» 39 mit einem gemeinsamen elektromechanischen Regler besteht.

In der in Fig. 2 gezeigten Stellung der Sehaltkontakte 35 des Umschalters 18 erfolgt die stufenlose Regelung der Folgefrequenz des ausgangsseitigen Impulssignals durch Verschiebung des Schleifers des Regelwiderstandes 36 im Einstellregler 21. Palis die Stellung der Schaltkontakte 35 des Umschalters 18 geändert wird, übernimmt die Baueinheit 24 die stufenlose Regelung der Impulsfolgefrequenz, die durch die Schleiferstellung am Regelwiderstand 38 bestimmt wird.

An der Verbindungsstelle des Widerstandes 34 und des Kondensators 33 ist der· Ausgang der Einheit 2 über Dioden 40, 41 der Baueinheit 3 zur abwechselnden Anaiges ie an die Basen der Transistoren 42, 43 dieser Baueinheit angeschlossen. Die Baueinheit 3 ist als Zählflipflop mit Transistoren 42, 43, Widerständen 44, 45, 46, 47, Kondensatoren 48, 49 und mit den Dioden 40, 41 aufgebaut.

Am Ausgang der Baueinheit 3 erscheint an der Verbindungsstelle des Kollektors des Transistors 43, der Widerstände 46, 47 und des Kondensators 49 eine Folge von Rechteckimpulsen mit

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einem Impuls bast verhältnis gleich 2 und einer Folgefrequenz, die um die Hälfte niedriger als die des Eingangssignals, das der Baueinheit 3 von der -Baueinheit 1 über die Einheit 2 zugeführt wird. ^:

Der Ausgang 50 der Baueinheit 3 ist an den Kondensator 51 der zur Regelung der Reizstromimpulsdauer vorgesehenen Schaltung 4 sowie an den Umschalter 8 angeschlossen. Die Schaltung stellt einen monostabilen Multivibrator mit kapazitiver Kollektor-Basis-Kopplung dar und ist mit Transistoren 52, 53» Widerständen 54, 55, 56, 57, 58, einem Regelwiderstand 59, mit Kondensatoren 51, 60, 61 und einer Diode 62 bestückt. Zur stufenlosen Regelung der Dauer des ausgangsseit igen Impulssignals in vorgegebenen .Grenzen dient der Regelwiderstand 59·

An. der Verbindungsstelle des Kollektors des Transistors 55i der Widerstände 57, 58 > des Kondensators 61 ist der Ausgang der Schaltung 4 an den Widerstand 63 und den Umschalter 64 des Reizstromimpulsformers 5 angeschlossen. Der Reizstromiiapulsformer besteht aus einem in Kollektorschaltung betriebenen Transistor 65, aus Widerständen 63» 66, 67, einem Kondensator 68 und einem Umschalter 64. Die exponentiell abfallende Hinterflanke des Impulssignals wird im Emitterstromkreis des Transistors 65 geformt. Mit Hilfe des Umschalters 64 wird die rechteckige oder exponentiell abfallende Form des Impulses gewählt.

Mittels des Umschalters 8 kann der Betrieb der Einrichtung mit konstantem (in der Stellung II des Umschalters 8) oder mit veränderlichem Impulsverhältnis (in der Stellung I desselben Umschalters 8) eingestellt werden. Der Umschalter 8 ist mit dem Widerstand 69 des Reizstromimpuls-Vorverstärkers 7 verbunden,

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Der Beizstromimpuls-Vorverstärker 7 ist mit Transistoren 70, 71, Widerständen 69, 72, 73, 74, 75 und einer Diode 76 aufgebaut. Der mit dem Transistor 70 bestückte Begrenzerverstärker gewährleistet eine hohe Amplitudenstabilität des Ausgangsimpulssignals in einem breiten Inderungsbereich der von der Speisequelle 6 gelieferten Speisespannung.

Das an der Diode 76 abgenommene Impulssignal wird über einen der Sehaltkontakte 77 des Umschalters 19, wie in Fig. 2 dargestellt, dem Regelwiderstand 78 des zur Regelung der Reizstromimpulsamplitude vorgesehenen Einstellreglers 22 zugeführt. Ein Teil des Impulssignals, der vom Schleifer des Regelwiderstandes 78 abgegriffen wird, gelangt über einen anderen Kontakt 77 zur Basis des Transistors 61. Yerständlicherweise hängt die Impulssignalamplitude im Kollektorkreis des Transistors 71 in diesem Palle von der Schleiferstellung im xiegelwiderstand 78 ab. ii'alls man die Schalt kontakte 77 in- eine andere Stellung gegenüber der in Fig. 2 gezeigten umstellt, wird die Steuerung der Ausgangssignalamplitude auf den iiegelwiderstand 37 der Baueinheit 24 zur ferngesteuerten Elektroanalgesie übertragen.

Der vom Kollektorkreis aes Transistors 71 herausgeführte Ausgang des Beizstromimpuls-Vorverstärkers 7 ist an die Basis des Transistors 79 und an den Widerstand 80 der Schaltungsanordnung 11 zur Kegelung der Ueizstromimpulsampliuude angeschlofa-fa-en. Die Schaltungsanordnung 11 ist mit Transistoren 79, 81 bestückt, die einen hohen Eingangswiderstand und einen niedrigen Ausgangswiderstand dieser Schaltungsanordnung 11 ergeben, und weist außerdem Widerstände 80, 82 auf.

Die Große der an den Eingang der Schaltungsanordnung 11 an-

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gelegten zusätzlichen Gleichkomponente hängt vom Signal ab, das vom Ausgang (vom Kollektor des Transistors 83) der für die 3instellung der Größe dieser zusätzlichen Gleichkomponente bestimmten Schaltung IO abgenommen wird.

Die Schaltung 10 ist als Gleichstromverstärker mit dem Transistor 83 und den Widerständen 84, 85 aufgebaut. Das Eingangssignal wird dem Basisstromkreis des Transistors 85 über einen der Schaltkontakte 86 des Umschalters 20 nach Pig. 2 vom Schleifer des Segelwiderstandes 87 in dem zur Hegelung der Größe der zusätzlichen Gleichkomponente vorgesehenen Einstellregler 25 zugeführt. Die den Pegel der zusätzlichen Gleichkomponente bestimmende Gleichspannung wird an den Regelwiderstand 87 des Einstellreglers 23 über den anderen Kontakt 86 des Umschalters 20 vom Ausgang des Gleichkomponenten-Stromkreises der Speisequelle 6 angelegt, der aus einem Widerstand 08 und einer Stabilisierungsdiode 89 besteht. Außerdem gehören zur Speise-* quelle 6 eine Akkumulatorbatterie 90, ein Kondensator 91 und ein Speisespannungsausschalter 92.

Wenn die Schaltkontakte 86 des Umschalters 20 aus der in Fig. 2 gezeigten Stellung in die andere umgestellt werden, erfolgt die Regelung der Größe der zusätzlichen Gleichkomponente mit Hilfe des Regelwiderstandes 39 der Baueinheit 24 zur ferngesteuerten Slektroanalgesie.

Das Ausgangssignal, das einen Impulsanteil und eine GIeichspannungskomponente enthält, wird vom Ausgang der Schaltungsanordnung 11 zur Regelung der Heizstromimpulsamplitude (vom Emitterkreis des Transistors 81) abgenommen und über die zur Anzeige der mittleren Stromstärke bestimmte Schaltung I3 mit

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einem Anzeigegerät 93 and einem liebenwiderstand 94 der Klemme 14 zugeführt. Der Minuspol der Speisequelle 6 liegt an der Klemme 15. Der Anschluß der in beschriebener Weise am Kopf des Patienten angeordneten Anoden- und Katodenelektrode 16 bzw, 17 an die Klemmen 14 und I^ ist in Fig. 2 gezeigt.

Wird der Patient gemäß Fig. 2 an die Klemmen 14 und 15 angeschlossen, so erscheint im Kollektorkreis der Transistoren 79, 81 der Schaltungsanordnung 11 ein Strom, dessen Stärke vom komplexen 7/iderstand zwischen den Elektrodenanlegungsstellen abhängt.

Zur Registrierung der Reizstromimpulsamplitude liegt im Kollektor kreis des Transistors 81 die Schaltung 12, die die Amplitude der im Stromkreis des Patienten wirksamen Reizimpulse anzeigt. Sie enthält einen Widerstand 95» einen Kondensator 96, eine Diode 97» em Anzeigegerät 9& und ist als Amplitudendetektor (oder als Spitzendetektor) aufgebaut.

Zum Schutz des Patientenstromkreises vor Stromüberlastung dient die ηit dem Kollektor des iransistors 79 verbundene Patient ensciiutzschaltung 9, die aus Transistoren 99» 100, einem Widerstand 101, einem Regelwiderstand 102 und einem Kondensator I03 besteht. Der Regelwiderstand 102 dient zur Einstellung der ßtrombegrenzungsschwelle im Ausgangsstromkreis und bestimmt also die im vorliegenden Falle maximal mögliche Stromstärke im Patientenstromkreis, die bei beliebigen Änderungen des komplexen Widerstandes zwischen den Elektrodenanlegungsstellen nicht überschritten wird ο Vom Schleifer des Regelwiderstandes 102 wird das Signal in die Basisstromkreise der parallelgeschalteten Transistoren 99^100 eingespeist, die paarweise mit dem Transistor 71 des Heizstromimpuls-Vorverstärkers 7 und dem Tran-i-

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stör 83 der Schaltung IO zwei Differentialverstärker bilden. Je größer also das Öffnungssignal an den Basen der Transistoren 99, 100 ist,· desto kleiner ist die Amplitude des Impulssignals und des Gleichstromsignals an der Basis des Transistors 79 der Schaltungsanordnung 11. . Die erwähnte Patientenschutzschaltung 9 bildet somit einen Gegenkopplungszweig für die Baueinheiten 11, 7, 10 und ermöglicht dadurch die Stromstabilisierung im Patentenstromkreis, wobei der niedrige Ausgangswiderstand der Schaltungsanordnung 11 erhalten bleibt.

Die erfindungsgemäß ausgeführte Einrichtung zur Beeinflussung· des Zentralnervensystems mit Impulsströmen funktioniert folgendermaßen. .

An den Kopf des Patienten wird eine aus Gummibändern bestehende, in der Zeichnung nicht gezeigte Maske angelegt, wobei die Katode 17 an der Stirn des Patienten und die Anode 16 am Hals unter den Mastoiden zur Durchführung der Zentral-Elektroanalgesie befestigt werden. Am Ausgang der rhyfchmusbestimmenden Baueinheit 1 (Fig.l) wird eine Folge von Rechteckimptilseji erzeugt. Wenn eine Vergrößerung oder Verminderung der Intensität der Zentral~Elektroanalgesie notwendig wird, kann die Folgefrequenz dieser Impulse in erforderlichen Grenzen mit Hilfe des Regelwiderstandes 36 (Fig. 2) in dem zur Regelung der Reizstromimpuls-Folgefrequenz vorgesehenen Einstellregler 21 bei der Stellung der Schaltkontakte 35 des Umschalters 18 nach Flg. 2 oder mittels des Regelwiderstandes 38 der Baueinheit 24 zur ferngesteuerten Elektroanalgesie in der anderen Stellung der Schaltkontakte 35 kontinuierlich geändert werden.

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Vom Ausgang der Baueinheit 1 (Fig.l) gelangt die erwähnte Impulsfolge zum Eingang der zur Anpassung der Folgefrequenz und der Dauer der Reizstromimpulse bestimmten Einheit 2, die eine individuelle Behandlung und Schmerzlinderung bei jedem Patienten mit Hilfe der Zentral-Slektroanalgesie ermöglicht.

Beim Betrieb mit veränderlichem Impulsverhältnis wird die Impulsfolge vom Ausgang der zur Durchführung der abwechselnden Slektroanalgesie vorgesehenen Baueinheit 3 auf den Eingang der Schaltung 4 zur Regelung der Reizstromimpulsdauer gegeben, mit deren Hilfe mittels des Regelwiderstandes 59 (Fig. 2) die Reizstromimpulsdauer ohne Nebenreaktionen beim Patienten geregelt werden kann, wobei man durch Vergrößerung des mittleren Stromwertes im Patientenstromkreis den Effekt der Elektrotranquilisation abschwächen oder verstärken kann, der bei der Zentral- -Elektroanalgesie erreicht wird. Das nach der Dauer geformte Impulssignal gelangt vom Ausgang der Schaltung 4 über den Reizstrom impulsformer 5 zum Umschalter 8, der in der Stellung I gezeigt ist. Im Reizstromimpulsforraer 5 wird die Form der zum Umschalter 8 weitergeleiteten Impulse mit Hilfe des Umschalters 64 geändert, wobei die Möglichkeit der Behandlung und Schmerzbeseitigung mit Hilfe von Impulsströmen bei geschwächten Patienten und bei Kindern gegeben wird. Bei der Stellung II des Umschalters 8 gelangt das Impulssignal mit konstantem Impulsverhältnis (gleich 2) zu diesem Umschalter 8 unmittelbar von der Baueinheit 3.

Das der gewählten Betriebsart (mit konstantem oder veränderlichem Impulsverhältnis) entsprechende Impulesignal wird vom Umschalter 8 dem Eingang des Reizstromimpuls-Vorverstärkers 7 zugeführt, von dem es n_ach Verstärkung bis zum vorgegebenen

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Wert auf den Eingang der zur Regelung der Keizstromimpulsamplitu.de bestimmten Schaltungsanordnung 11 gegeben wird, die unabhängig von den Impedanz Schwankungen an den Elektroden-Anlegungsstellen ein konstantes Kiveau der Zentral-Elefctroanalgesie aufrechterhält. Die Regelung der Ausgangssignalamplitude in Abhängigkeit von der Stellung der Schaltkontakte 77 des Umschalters 19 kann entweder mit dem Regelwiderstand 78 des Einstellreglers 22 für die Reizstromimpulsamplitude oder mit Hilfe des Regelwiderstandes 37 der Baueinheit 24 erfolgen.

Außer dem impulsförmigen Signal wird dem Eingang der Schaltungsanordnung 11 vom Ausgang der Schaltung IO zur Einstellung der Größe der zusätzlichen Gleichkomponente das vorgegebene Niveau der zusätzlichen Gleichkomponente zugeführt, das je nach der Stellung der Sehaltkontakte 86 des Umschalters 20 mit Hilfe des Regelwiderstandes 87 des Einstellreglers 23 oder mit dem Regelwiderstand 39 der Baueinheit 24 zur ferngesteuerten Elektroanalgesie eingestellt wird.

Das aus dem Impulsanteil und der Gleichkomponente bestehende Signal gelangt vom Ausgang der Schaltungsanordnung 11 über die zur Anzeige der mittleren Stromstärke und zur Beurteilung der Intensität der Zentral-Elektroanalgesie verwendeten Schaltung 13 zur Anode 16 und zur Katode 17, die am Kopf des Patienten gemäß Fig. 2 angeordnet sind.

Die Schaltung 12 zur Anzeige der Reizstromimpulsamplitu.de ermöglicht bei ihrer Zusammenarbeit mit der Schaltung 13 die Beurteilung der Intensität der Zentral-Slektroanalgesie und die Regelung des Effekts der Elektrotranquilisation. Die Patienten-

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schutzschaltung 9 bildet den Gegenkopplungszvjeig für die Baueinheiten 11, 7, 10 und gibt dadurch die Möglichkeit, die voreingestellte mittlere Stromstärke konstant zu halten und den Einfluß von Schwankungen des komplexen Widerstandes an den Elektroden-Anlegungsstellen auf die mittlere Stromstärke im Patientenstromkreis zu beseitigen. Die Voreinstellung der mittleren. Stromstärke erfolgt mittels des Regelwiderstandes 102 der Schaltung 9.

Zur Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung werden, also die Umschalter 18, I9, 20, die Einstellregler 21, 22, 25 und die Baueinheit 24- zur-ferngesteuerten Elektroanalgesie benutzt, die mit Hilfe des Umschalters 8 in seiner Stellung I auf den Betrieb mit veränderlichem Impulsverhältnis umgeschaltet wird.

Vor Beginn der Durchführung der Zentral-Elektroanalgesie bestimmt der Arzt das Programm zur Beeinflussung des Zentralnervensystems mit Impulsströmen unter Berücksichtigung der individuellen Besonderheiten jedes Patienten in seinem Verhalten bei Schmerzempfindungen sowie auf Grund von Daten der diagnostischen Geräte, mit deren Hilfe die Reaktionen der wichtigsten Systeme des Organismus (Herz- und Kreislaufsystem, Kespirat ionssystem, Hämodynamik) auf den Schmerzreiz beim Geburtsvorgang, in der Postoperationsperiode oder bei anderen Voraussetzungen der Schmerzs.yndromentstehung in verschiedenen Fällen der klinischen Medizin registriert werden. Das rationellste Verfahren bei der Durchführung der ferngesteuerten Elektroanalgesie ist die Übertragung aer Steuerung der Reizstromimpuls-Folgefrequenz

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auf die Baueinheit 24 mit Hilfe des Umschalters 18.

Tor Beginn der Impulsstrom-Beeinflussung des Zentralnervensystems wird die mittlere Stromstärke im Patientenstromkreis mit .Hilfe des Regelwider st and es 102 der Pat ient enschutzschaltung 9 zur Erzielung der erforderlichen Intensität der Impulseinwirkung eingestellt. Nach Voreinstellung der Impulsfolgefrequenz in den Grenzen von 300 bis 400 Hz mit Hilfe der Baueinheit 24 zur ferngesteuerten Blektroanalgesie, stellt der Arzt mit dem Einstellregler 23 und dann mittels des Einstellreglers 22 die Schwellwerte der zusätzlichen Gleichkomponente und der Seizstromimpulsamplitude ein, wobei er die Empfindung des Patienten an den Elektrodenanlegungsstellen berücksichtigt. Wenn erforderlich, kann der Patient die mittlere Stromstärke in seinem Stromkreis durch Änderung der Impulsfolgefrequenz mit Hilfe der Baueinheit 24 zur ferngesteuerten Elektroanalgesie vergrößern oder vermindern. Die Grenzen der maximalen Stromerhöhung werden dabei durch die mit dem Regelwider stand 102 der Patientenschutzschaltung 9 voreingestellte mittlere Stromstärke bestimmt.

Es ist zu berücksichtigen, daß beim Betrieb mit konstantem Impulsverhältnis (bei der Stellung II des Umschalters. 8) die. Steuerung der Reizstromimpulsamplitude auf die Baueinheit 24 mit Hilfe des Umschalters 19 übertragen werden soll, wobei die Kontrolle der ansteigenden mittleren Stromstärke im Patientenstromkreis möglich wird. Bei dieser Betriebsart der Impulswirkung füirt die Erhöhung der Impulsfolgefrequenz zu keinem Anstieg der mittleren Stromstärke.

Bevor die Einwirkung der Impulsströme auf das Zentral -

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nervensystem beginnt, wird der Segelwiderstand 102 der Patientenschut2schaltung ebenfalls auf den erforderlichen V/ert der Impulse inn irkung in den Grenzen von O bis 2,5 ^mA eingestellt.

Der Betrieb mit konstantem Impulsverhältnis kann am zweckmäßigsten benutzt werden, wenn die Steuerung der Binstellregler 21 und 22 mittels der Umschalter 18 und 19 auf die Baueinheit 24- zur ferngesteuerten Slektroanalgesie übertragen wird. Dabei erfolgt die Steuerung der Größe der zusätzlichen Gleichkomponente durch den Arzt selbst mit Berücksichtigung der Patientenempfindung an den Elektrodenanlegungsstellen.

Die Baueinheit 24- zur ferngesteuerten Elektroanalgesie kann nicht nur vom Patienten selbst, sondern auch von Arzthelfern benutzt werden, nachdem der Arzt die günstigste Betriebsart für die Impulse inw ir kung bestimmt und die Stromstärke in den erforderlichen Grenzen von O bis 2,5 ^mA mit dem Regelwiderstand 102 der Patientenschutzschaltung 9 eingestellt hatte.

Die Fernsteuerung der Intensität der Elektroanaiges ie mit Hilfe der Baueinheit 24- ermöglicht hierbei die Durchführung der Zentral-KLektroanalgesie vom Steuerpult aus, von dem aus alle diagnostische Geräte zur monitormäßigen Beobachtung des Zustands der lebenswichtigen Systeme des Organismus gesteuert werden.

Ein wichtiger Vorteil der Erfindung ist die Möglichkeit j die Effektivität der einzelnen Parameter der Impulseinwirkung bei der Beseitigung der Schmerzempfindung und bei der Wiederherstellung von Punktionen des Organismus nach Beseitigung des Schmerzsyndroms objektiv zu beurteilen. Besonders wertvoll für den Forscher ist die Möglichkeit, die einzelnen Parameter der

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Impulse inwirkung aus- oder einzuschalten, ohne den Patienten davon in Kenntnis zu setzen. .

Untersuchungen haben ergehen, daß die Grundlage der Zentral-Elektroanalgesie die Einstellung des Effekts der Elektrotranquilisation "bildet, der es ermöglicht, die kurative Regelung des Funktionszustands des Zentralnervensystems ohne Anwendung pharmakologischer Präparate durchzuführen. · ■

Nach den Untersuchungen (nach 100 be ob acht et en Fällen in der Abteilung der Schwangerschaftspathologie, Diagnoseverfahren: Polykardiographie) verbessert der Effekt der Elektrotranquilisation die Funktionsfähigkeit des Herzmuskels, verringert die Anzeichen der Arterienhypoxäiaie bei minimalem Energieaufwand des Organismus (200 Beobachtungen nach den Angaben der Oxyhämographie, der Pneumotachometrie, der Spirographie) und beseitigt die Fruchthypoxie (300 Beobachtungen), wobei es zum ersten Mal möglich wird, die kurative Regulation der Gebärmutter- und Plazenta-Durchblutug zu verwirklichen.

Bie auf diesem Gebiet durchgeführten Untersuchungen haben zum erstenmal die Möglichkeit gegeben, die Bedeutung der persönlichen, individuellen Reaktion des Menschen für die Bildung der Schmerzempfindung auf der Ebene des Zentralnervensystems einzuschätzen und die Effektivität der einzelnen Parameter der Impulseinwirkung bei ihrer Benutzung in verschiedenen Gebieten der klinischen Medizin zu bestimmen.

Die erxindungsgemäße Ausführung der Einrichtung zur Beeinflussung des Zentralnervensystems mit Impulsströmen gestattet es zum erstenmal in der klinischen Praxis, die Baueinheit zur ferngesteuerten Elektroanalgesie beim Betrieb der Einrichtung

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sowohl rait konstantem, als auch mit veränderlichem Impulsvernältnis anzuwenden. Die Einführung der Umschalter und der Sinstellregler in die erfindungsgemäße Einrichtung ermöglicht daneben zum ersten Male die Y/ab.1 der für den Patienten erforderlichen Kombination von Parametern der Impulseinwirkung, die auf die Baueinheit zur ferngesteuerten Blektroanalgesie zwecks Schmerzbeseitigung oder Keilung übertragen wird.

Bin weiterer wichtiger Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung ist die Möglichkeit einer kombinierten Steuerung des Vorgangs der Zentr.al-Slektroanalgesie durch den Patienten selbst und durch den Arzt. Der Patient erhält dabei die Möglichkeit, die Intensität der Impulseinwirkung auf Grund seiner subjektiven Empfindungen zu vergrößern, der Arzt bestimmt aber unter Berücksichtigung der objektiven Information über den Punktionszustand des Patienten die Notwendigkeit einer Vertiefung der Zentral-Slektroanalgesie.

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Claims

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PATEN'TANSPRUCH

Einrichtung zur Beeinflussung des Zentralnervensystems mit Impulsströmen, in der die von einer rhythmusbestimmenden Baueinheit mit veränderlichem Impulsverhältnis erzeugten Stromimpulse über eine Heihensehaltung einer Einheit zur Anpassung der IPolgefrequenz und der Dauer der Reizstromimpulse, einer Baueinheit zur abwechselnden Analgesie, einer Schaltung zur · Regelung der Reizstromimpulsdauer und eines Reizstromimpulsformers sowie über einen Umschalter dem Eingang des Reizstromimpuls-Vorverstärkers zugeführt werden, während beim Betrieb ,mit konstantem Impulsverhältnis die Stromimpulse unmittelbar vom Ausgang der Baueinheit zur abwechselnden Analgesie über den "Umschalter auf denselben Eingang des Reizstromimpuls-Vorverstärkers gegeben werden, dessen zweiter Eingang an einem Ausgang einer Patlentenschutzsehaltung liegt, während der zweite Ausgang der letzteren an einen Eingang einer Schaltung zur Einstellung der Größe der zusätzlichen Gleichkomponente angeschlossen ist, wobei der zweite Eingang dieser Schaltung an den Ausgang des Stromkreises der zusätzlichen Gleichkomponente in der zur Stromversorgung aller erwähnten Baueinheiten dienenden Speisequelle geschaltet ist und mit einer Baueinheit zur ferngesteuerten Elektroanalgesie elektrisch verbunden ist, die ihrerseits mit der Baueinheit zur abwechselnden Änalgesie und dem Reizstromimpuls-Vorverstärker elektrisch verbunden ist, bei,dem der Ausgang an einem Eingang einer Schaltungsanordnung zur Regelung der Reizstromimpulsamplitude liegt, deren zweiter Eingang mit der Schaltung zur Einstellung der Größe der zu-

ORIGINAL INSPECTED

sätzlichen Gleichkoaponeiite verbunden ist und deren Ausgänge an die Pat i ent ens chutzs ehalt ung, an eine Schaltung zur Anzeige der Reizstromjjapulsaiiiplitu.de bzw. an eine tSchaltung zur Anzeige der mittleren Stromstärke angeschlossen sind, wobei die letztere Schaltung mit der Anode und der Katode verbunden ist, gekennzeichnet durch Umschalter (18, 19, 20) und dazugehörende individuelle Einstellregler (21, 22, 23) für die Parameter der Impulseinwirkung, und zwar für die Reizstromimpuls-Polgeirequenz, die ßeizstromimpulsamplitude und für den Pegel der zusätzlichen GleiciikOüiponente, wobei die Umschalter (18, 19, 20) an die rhytiausbestiiamende Baueinheit (1), an den Eeizstronimpuls-Vorverstärker (7) bzw. an die Schaltung (10) zur Einstellung der Größe der zusätzlichen Gleichkomponente angeschlossen sind und mit der .Baueinheit (24) zur ferngesteuerten Elektroanalgesie oder mit ihren Sinstellreglern (21,22,23) so elektrisch verbunden werden, daß die Steuerung der einzelnen Parameter der Impulseinwirkung je nach der Stellung der Umschalter (18, 19, 20) mit Hilfe der Baueinheit (24) zur ferngesteuerten Elektroanalgesie und/oder mittels der entsprechenden individuellen Einstellregler (21, 22, 23) in gewünschter Kombination erfolgt.

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