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Elementare Feldmodelle für die mittelfrequente Reizstromtherapie mit vier Elektroden

Simplified field models for stimulation therapy by four electrodes in the middle-frequency range

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Archiv für Elektrotechnik Aims and scope Submit manuscript

Übersicht

Bei der Überlagerung mehrerer Strömungsfelder mit wenig unterschiedlichen Frequenzen entsteht ein Schwebungsfeld mit einer eigenartigen Richtungsabhängigkeit. Obwohl solche Anordnungen in der Reizstromtherapie schon seit längerer Zeit angewendet werden, fehlen im Schrifttum bisher klare Vorstellungen über die physiologische Wirkung und die Natur dieser Schwebungsfelder.—Beim gegenwärtigen Stand der Erkenntnis ist der Amplitudenhub für die Reizung maßgebend. Die Richtung, in der in einem vorgegebenen Feldpunkt der größte Amplitudenhub zu messen ist, wird als Hauptrichtung bezeichnet. Der Amplitudenhub ist also eine gerichtete Größe, aber kein Vektor. Er kann durch die Intensitätensteuerung der Stromquellen nach Betrag und Hauptrichtung verändert werden.—Am Beispiel eines homogenen zylindrischen Feldes mit 2 achsenparallelen, symmetrisch angeordneten Linienquellenpaaren wird gezeigt, daß es möglich ist, den Ort mit dem größten Amplitudenhub mit unveränderter Höhe zu verschieben.—Die Ergebnisse dieses einfachen Modells liefern neue Ansatzpunkte für die mittelfrequente Reizstromtherapie. Da nur der Amplitudenhub andauernde Reizungen auslöst, kann man, ohne die Lage der Elektroden zu verändern, einen Reizort im Gewebe gezielt ansteuern oder rhythmisch verlagern.

Contents

The superposition of several current fields with little differences in frequencies creates a surge field showing a special directional derivative.—Although such arrangements have been applied in stimulation therapy for a considerable time already, precise notions concerning the physiological mechanism and the character of these surge fields are so far not to be found in literature.—It is assumed that the surging amplitude is decisive for stimulation. The direction indicating the maximum value of the surging amplitude for any chosen position in the field is named main direction. The surging amplitude is therefore a directed value but no vector. It can be altered in value and main direction by tuning the intensity of the sources of currents.—The model of a homogeneous cylindrical field with two spherical line sources demonstrates the possibility of shifting the position of the maximum surging amplitude without altering the amplitude.

The results provide a new starting point for stimulation therapy in the middle-frequency range.—According to the fact that permanent stimuli can only be produced by the surging amplitude, any stimulation area in tissue can be selected or shifted rhythmically without changing the position of the electrodes.

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Abbreviations

B :

Höchstwert nach Bild 2b, c

f=1/T :

Frequenz

F :

Vektor der Feldstärke

F :

Feldstärke in komplexer Darstellung

\(g = \frac{\Delta }{{B - \Delta }}\) :

Schwebungsgrad nach Bild 2b, c

h :

normierte Feldstärke in komplexer Darstellung Linienquellenpaar I

H :

Feldstärkebetrag im Ursprungz=0 Linienquellenpaar I

I :

Intensitäten der Linienquellenpaare

\(j = \sqrt { - 1} \) :

Einheit der imaginären Achse

k :

normierte Feldstärke in komplexer Darstellung Linienquellenpaar II

K :

Feldstärkebetrag im Ursprungz=0 Linienquellenpaar II

m=h/k :

Quotient der normierten Feldstärken

M=H/K :

Intensitätsquotient

p(x, y) :

Potentialfunktion

q :

Lage des Kreismittelpunktesk=const auf der imaginären Achse nach Bild 12

T=1/f :

Periode

z=x+jy :

Ort im Behandlungsfeld inx,y-Koordinaten

z=r e :

desgl. in Polarkoordinaten

Z=z 2 :

komplexe Funktion

Z=R e :

desgl. in Polarkoordinaten

α:

Winkel nach Bild 12

β:

Winkel zwischenk undΔ b

Δ:

Amplitudenhub

Δ b :

maximaler Amplitudenhub in komplexer Darstellung nach Bild 8

Δ bg :

absolutes Maximum des Amplitudenhubs

δ b =arc(Δ b2 )−arc(Δ b1 ):

Winkeländerung der Hauptrichtung infolge geänderter Intensitäten

ζ=η+jϑ:

komplexe Potentialfunktion

ϰ=Δ b /Kk :

aufKk bezogener maximaler Amplitudenhub

μ=arc (m):

Winkel vonm

ϕ:

Polarwinkel

ϱ:

Radius des Kreisesk=const in Bild 12

I, II:

Linienquellenpaare

O:

im Ursprungz=0

a, c, ϕ:

in der Richtunga, c, ϕ

b :

in der Hauptrichtungb mit maximalem Amplitudenhub Δ b

g :

im Reizungszentrum, d. h. im absoluten Maximum von Δ b

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Nach DIN 5483 sind komplexe Größen unterstrichen, konjugiert komplexe Größen mit einem Stern* versehen.

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Eichhorn, K.F., Hosemann, G. Elementare Feldmodelle für die mittelfrequente Reizstromtherapie mit vier Elektroden. Archiv f. Elektrotechnik 65, 15–26 (1982). https://doi.org/10.1007/BF01476689

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