Die vorliegende Erfindung nutzt den Effekt der Stimulation von Muskelkontraktionen durch berührungslose Induktion von elektrischen Feldern mittels pulsförmiger

Magnetfelder im Gewebe. Pulsierende Magnetfelder sind dabei auch in der Lage durch Beeinflussung der elektrischen Ströme den lonentransport anzuregen und den

Stoffwechsel messbar zu erhöhen. Es kommt nachweislich zu einer Steigerung der Durchblutung und einer erhöhten Sauerstoffzufuhr. Diese Effekte werden derzeit unter dem Gesichtspunkt der Reaktivierung von Muskeln nach Krankheit oder Unfall medizinisch evaluiert und haben bereits zu entsprechenden Erfindungen geführt. So ist aus der DE 10 2007 044 445 A1 ein Trainingsgerät mit Magnetstimulation bekannt, bei dem in Verbindung mit Mitteln zur mechanischen Führung einer beabsichtigten Gelenkbewegung eines gelähmten Körperteils dieses zu Bewegungen angeregt wird. Aus der US 2005/0203332 A1 ist ein Gerät zur Behandlung von Osteoporose und anderen Muskel-Skelett-Erkrankungen bekannt, bei der der Patient auf einer Liege liegend am betreffenden Körperteil von einer zylindrischen, ein elektromagnetisches Feld erzeugenden Spule umgeben ist. Aus der US 6,213,933 B1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Auflösung von Blutgerinseln in menschlichen Körperteilen entnehmbar, wobei der Patient auf einer länglichen Plattform liegt, über die eine quer verlaufende, längsbewegliche Halterung mit einer Wasser gekühlten Magnetfeldspule vom Butterfly Typ zur Stimulation angebracht ist. Zur Positionierung der Magnetfeldspule wird die Halterung einfach über das zu behandelnde Körperteil geschoben. Die Frequenz und Dauer der Stimulation wird mittels eines interaktiven Programms von einem PC gesteuert. Ein anderes, aus der US 2003/0158585 A1 bekanntes

elektromagnetisches System nutzt zur Stimulation von Nerven, Muskeln und anderen Gewebeteilen des menschlichen Körpers ergonomische, der jeweiligen

Körperteilkontur angepasste Stimulationsspulen in Form von flexiblen Flach- oder Zylinderspulen zur therapeutischen Behandlung. Darüber hinausgehend - und bisher nicht genutzt -führt eine Muskelreizung mittels Magnetfeldstimulation zu einem Abbau von Fettgewebe in der Muskelumgebung, wie der Anmelder durch zahlreiche Versuche, insbesondere an adipösen und muskulösen Probanden, belegen konnte. Bei schlanken Probanden ergibt sich dabei ein

Muskelaufbau ohne signifikante Gewichtsabnahme. Zwar existieren bereits Vorrichtungen und Verfahren zur Behandlung von Fettleibigkeit bzw. Übergewicht mittels pulsierender Magnetfelder, diese benötigen aber neben der Feld erzeugenden Spule entweder noch einen mit der Körperoberfläche in Kontakt stehenden Permanentmagneten (DE 100 62 050 A1 ) oder wirken indirekt über ein die Schilddrüse aktivierendes Magnetfeld (DE 10 2009 043 728 A1 ) und müssen mittels eines Halsbandes ebenfalls am Körper angebracht werden.

Unter Ausnutzung der zuvor genannten Erfahrung und Erkenntnisse verbleibt somit als Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren für repetitive

Nervenstimulation zum Abbau von Fettgewebe mittels induktiver Magnetfelder zu schaffen, die eine leichte patientenbezogene Einstellbarkeit und Steuerung erlauben, um Fettgewebe in definierten Körperregionen, wie Bauch, Gesäß oder Oberschenkel, gezielt und ohne Körperkontakt zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 beanspruchte Vorrichtung und das im Patentanspruch 14 beanspruchte Verfahren gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere in der berührungslosen Induktion der Reizung, der damit verbundenen geringen Schmerzreizung, die bei alternativer elektrischer Reizung auftritt, der Großflächigkeit der Reizung und der auf den individuellen Körperbau des Patienten abstimmbaren Positionierung der

reizerzeugenden Spule.

Wesentliche Bestandteile des Gerätes sind eine großflächige stromdurchflossen Magnetfeldspule, im Weiteren Stimulationsspule genannt, die auf einem Ständer befestigt ist. Für die Behandlung von Bauch, Gesäß und Oberschenkeln sind verschiedene Spulenformen vorhanden Die Stimulationsspule erzeugt in ca. 5 cm vor der Spulenoberfläche Magnetfelder mit Spitzen in der magnetischen Flussdichte von 0.01 T bis 0, 1 T. Das Magnetfeld ist dabei zeitlich veränderlich und besteht aus biphasigen oder monophasigen Pulsen mit einer

Pulsdauer T von 100 με bis 300 ps. Die Wiederholfrequenz der Pulse

(Stimulationsfrequenz f _p ) beträgt 10 Hz bis 30 Hz. Mittels Induktion werden am Reizort im Gewebe maximale elektrische Feldstärken von 0.1 V/cm bis 1 V/cm erreicht. Das Magnetfeld der Spule ist betragsmäßig über das zu behandelnde Gewebevolumen näherungsweise örtlich konstant. Parameter einer typischen Spule sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Tabelle 1 : Übersicht zu den Parametern der Spule für den Bauchbereich

Die Ansteuerung der Stimulationsspule erfolgt über einen Pulsgenerator (Stimulator), der getrennt vom Ständer aufgestellt ist. Es kann ein derzeit als Prototyp in der medizinischen Forschung verwendeter Stimulator (IMETUM, Zentralinstitut für Medizintechnik, Technische Universität München, Abschlussbericht:„Funktionelle, periphere Magnetstimulation der Motorik in Patienten mit zentralen Paresen, insbesondere halbseitigen Lähmungen", 2011 ) mit einer Pulslänge von 160 s (biphasig) eingesetzt werden. Die Kapazität eines Kondensators wird dabei an die Induktivität der Stimulationsspule angepasst, um die Resonanzfrequenz eines LC- Schwingkreises, bestehend aus der Stimulationsspule und dem Kondensator, auf die der Pulsdauer entsprechenden Frequenz abzustimmen. Die erforderlichen elektrischen Felder bedingen hohe Ströme durch die Spule im Bereich von 500 A bis 6000 A. Die Großflächigkeit der Spule gestattet einen offenen und nicht vergossenen Aufbau. Dadurch kann die erhebliche anfallende Joulsche Wärme in der Spule mittels eines Luftgebläses abgeführt werden. Luftführung ist zur effektiven Kühlung vorgesehen. Mittels Filtermatten wird eine Kontamination und Staubverwirbelung vermieden.

Die Behandlungszeiten betragen 1 min bis 45 min. Die langen Zeiten können ohne Überhitzung der Spule aufgrund der effektiven Kühlung und der Spulenkonstruktion erreicht werden. Die Spule selbst kann aufgrund ihrer Größe als selbsttragend aus massivem Metall (z.B. Kupfer oder Aluminium) gefertigt werden. Dadurch wird die Wärmeableitung aus dem Spulenleiter an seine Oberfläche unterstützt. Der Querschnitt des Leiters beträgt 1 cm ² bis ca. 2 cm ² . Dieser im Vergleich zu dem von Spulen, die in der ortselektiven Magnetfeldstimulation (fokussierend) eingesetzt werden, große Querschnitt des Spulenleiters reduziert den ohmschen Widerstand, wodurch die Joulsche Wärme reduziert wird.

Alternativ kann die Spule zur Vermeidung von Skin- und Proximity-Effekten auch in konventioneller Technik aus Hochfrequenzdrähten erstellt werden. Eine Abschätzung der Skintiefe zeigt aber, dass dies bei einer Pulsdauer von ca. 200 ps nicht erforderlich ist.

Bei massiver Bauweise ist ggf. auch die Verwendung von Hohlleitern, die mittels einer Kühlflüssigkeit gekühlt werden denkbar.

Die Stimulationsspule ist in einem Gehäuse aus Kunststoff gekapselt. Das Gehäuse gewährleistet die Berührspannungssicherheit und gleichzeitig die Führung der Kühlluft.

Das Luftgebläse erzeugt einen Kühlluftstrom, der über im Kunststoffgehäuse der Stimulationsspule befindliche, mit Filter versehene Lufteintrittsöffnungen und

Luftführungselemente an die Spule gelangt und über eine Luftführung aus Kunststoff, die um die elektrischen Verbindungsleitungen zur Spule angeordnet ist, den

Luftaustrittsöffnungen des Kühlgebläses zugeführt wird. Das Luftgebläse kann dadurch rückseitig am Ständer und außerhalb des Magnetfeldes der Stimulationsspule angeordnet werden, wodurch eine Beeinträchtigung des elektrischen Gebläsemotors vermieden wird.

Aufgrund der hohen Ströme treten hohe mechanische Kräfte zwischen den

Leiterabschnitten der Stimulationsspule und den Verbindungsleitungen auf. Diese werden durch abstandshaltende, keramische Halteelemente abgefangen.

Die elektrischen Verbindungsleitungen zur Stimulationsspule im Ständer sind massiv und ohne bewegliche Kabel ausgeführt. Dies erlaubt eine optimale Wärmeabgabe an die Luft, Abfangen der magnetischen Kräfte und eine hohe Betriebssicherheit. Die Stimulationsspule ist auf einer Halterung montiert, die durch die massiven

Stromzuführungen selbst gebildet wird. Diese positioniert die Spule in ausreichendem Abstand vom Ständer; die durch die Spule im Ständer induzierten, unerwünschten Wirbelströme werden so minimiert. Eine Stimulationsspule kann nach Öffnung einer tordial und axial gelagerten

Verschlusshülse mit Bajonettverschluss und Lösen zweier Schraubverbindungen für die Verbindungsleitungen leicht ausgewechselt werden. Dies ist relevant, da für unterschiedliche Körperregionen (Bauch, Oberschenkel, Gesäß) verschiedene, optimierte Spulenformen mit unterschiedlichen Gehäusen eingesetzt werden.

Die Positionierung der Stimulationsspule relativ zum Patienten kann mittels eines höhenvariablen Podestes variiert werden. Dadurch können die Verbindungsleitungen zur Stimulationsspule starr ausgeführt werden und Änderungen der Induktivität und Zuleitungswiderstände bei Veränderung der Positionierung vermieden werden. Alternativ könnte eine Positionierung der Stimulationsspule am Ständer durch Klemmverschlüsse in vertikalen Schienen ausgeführt werden.

Die Stimulation der Muskelkontraktion kann mittels einer Rückkopplung optimiert werden. Dazu werden mittels einer im Ständer integrierten Kamera die durch eine Stimulationsspule ausgelösten Kontraktionen beobachtet und entsprechende Signale an einen Computer (z.B. Laptop) übertragen. Dieser steuert mittels eines

entsprechenden Programms in Abhängigkeit der empfangenen Signale die am Ausgang des Pulsgenerators liegenden elektrischen Impulse bezüglich Pulsform, Pulsdauer, Pulsamplitude und Behandlungszeit.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das weitere Vorteile und Besonderheiten erkennen lässt, wird in den Figuren 1 bis 8 dargestellt und im Folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Figur 1 : Gesamtansicht der Vorrichtung für repetitive Nervenstimulation zum Abbau von Fettgewebe mittels induktiver Magnetfelder

Figur 2: Detailansicht der Ständer/Stimulationsspulen-Verbindungsanordnung

(a) perspektivische Ansicht

(b) Schnittdarstellung

Figur 3: Leitungskopplung für Hin- und Rückleiter innerhalb der

Ständer/Stimulationsspulen-Verbindungsanordnung

(a) Schnittdarstellung

(b) perspektivische Darstellung im gekoppelten Zustand Figur 4: Stimulationsspule zur Bauchbehandlung

(a) perspektivische Gehäuseansicht von vorn (Behandlungsseite) mit

geöffnetem Schutzdeckel

(b) perspektivische Gehäuseansicht von hinten (ständerseitig) mit sichtbaren Leitungskopplungen

Figur 5: Stimulationsspule zur Behandlung der Gesäßregion

(a) Gehäuseansicht von vorne (Behandlungsseite)

(b) Gehäuseansicht von der Seite

(c) Gehäuseansicht in Aufsicht

(d) Spulenverlauf im Inneren des Gehäuses vom Behandelnden aus gesehen

Figur 6: Stimulationsspule zur Oberschenkelbehandlung

(a) Gehäuseansicht von vorne (Behandlungsseite)

(b) Gehäuseansicht von der Seite

(c) Gehäuseansicht in Aufsicht

(d) Spulenverlauf im Inneren des Gehäuses vom Behandelnden aus gesehen Figur 7: Prinzipschaltbild eines bipolaren Pulsgenerators

Figur 8: idealisierter Stromverlauf in einer Stimulationsspule bei bipolarer Ansteuerung durch den Pulsgenerator

Figur 1 zeigt in Gesamtansicht die beanspruchte Vorrichtung für repetitive

Nervenstimulation zum Abbau von Fettgewebe mittels induktiver Magnetfelder mit einer an einem Ständer (1 ) auswechselbar befestigten, in einem Kunststoffgehäuse (2) aufgenommenen Stimulationsspule (3), einem höhenvariablen Podest (4) mit

Fußpumpe (5) zur individuell auf den Körper eines Patienten einstellbaren

Positionierung gegenüber der Stimulationsspule (3), einer im Ständer (1 ) integrierten schwenkbaren Kamera (6) mit Einstellring (7) zur Beobachtung ausgelöster

Muskelkontraktionen und zur Rückkopplung an einen in einer Bedienungskonsole (8) integrierten Laptop(9) mit Steuerungssoftware zur Computer-unterstützten

Stimulationsoptimierung, einem Luftgebläse (10) zur Kühlung der Magnetfeldspule (3), einem Pulsgenerator (1 1) zur elektrischen Ansteuerung der Magnetfeldspule (3), einem abgeschirmten Kabelkanal (12) für die notwendigen elektrischen Verbindungsleitungen zwischen dem Ständer(1) und dem Pulsgenerator (1 1) bzw. der Bedienungskonsole (8) und einen Strahler (13) zur korrekten Ausleuchtung der von der Kamera (6) erfassten Körperregion. Es wird darauf hingewiesen, dass der Pulsgenerator (1 1 ) in vorteilhafter Weise direkt am Ständer (1 ) angeordnet werden kann, um Leitungsverluste zu minimieren. In diesen Fall entfällt mithin der dargestellte Kabelkanal (12). Ebenfalls dargestellt ist das zur Spannungsversorgung der Vorrichtung gehörende, aus Gründen der hohen Wärmeentwicklung separat gestaltete und aufgestellte Netzgerät (14) mit Ausgangsspannungen zwischen 500 und 1000 V und den zugehörigen

Verbindungskabeln (15).

Der im oberen Bereich dem magnetischen Feldlinienverlauf annähernd angepasste Ständer (1 ) besteht im Wesentlichen aus einem aus Kunststoff gefertigten Hohlrahmen (16) mit im Inneren befindlichen keramischen Halteelementen (17) zur genauen Positionierung der beabstandeten Verbindungsleitungen(18, 19) mit einem

Leitungsquerschnitt von 1 ,5 cm ² (Fig. 2a, b). Diese Verbindungsleitungen (18, 19) übernehmen die Stromführungen zwischen Pulsgenerator (1 1 ) und Stimulationsspule (3). Sie können auch als Hohlleiter ausgebildet sein. Etwa in Höhe der Taille eines Patienten weist der Ständer (1 ) einen fest eingebauten, horizontal und quer durch den Ständer (1 ) verlaufenden rohrförmigen Luftführungskanal (20) mit den

Verbindungsleitungen (18, 19) im Inneren auf. Die Verbindungleitungen (18, 19) sind vom Luftführungskanal (20) durch abgedichtete Bohrungen in den Ständer (1 ) geführt.

Figur 1 zeigt weiterhin die ebenfalls im Ständer (1 ) vorhandene Kamera (6), die mittels eines Einstellringes (7) so positioniert werden kann, dass die behandelte Körperregion zuverlässig erfasst wird. Zum Ausleuchten der von der Kamera (6) erfassten

Körperregion dient ein Strahler (13) am oberen Ende des Ständers (1 ).

Das höhenvariable Podest (4) kann eine mechanische Hubvorrichtung aufweisen, die mittels Fußhebel (5) betrieben und arretiert wird. Denkbar ist eine vertikale Stütze. Auch können vertikal übereinander angeordnete Scheren mit einer horizontal dazwischenliegenden Gewindespindel zur Höhenveränderung geöffnet oder geschlossen werden, wobei die Gewindespindel von Hand oder von einem Elektromotor gedreht wird. Als weitere konstruktive Höhenverstellung des Podestes (4) kann ein hydraulischer Hebezylinder mit Fußpumpe gewählt werden.

Figur 2a zeigt die Ständer/Stimulationsspulen-Verbindungsanordnung im Detail mit dem Ständer (1 ), dem Luftführungskanal (20) und dem Luftgebläse (10) zur Kühlung der Verbindungsleitungen (18, 19) sowie der Stimulationsspule (3). Eine axial verschieb- und verdrehbar gelagerte Verschlusshülse (21 ) mit Bajonettverschluss deckt den Anfang des Luftführungskanals (20) und das Ende der Stimulationsspule (3) als Berührungsschutz der Leitungskopplungen ab.

Figur 2b zeigt in Schnittdarstellung die Ständer/Stimulationsspulen-Verbindungsanordnung. Der Luftführungskanal (20) im Hohlrahmen (16) des Ständers (1 ) weist an dem Patienten abgewandten Ende das Luftgebläse (10) mit Luftauslassöffnungen (34) auf, welches Luft über die Lufteinlassöffnungen (22) im Kunststoffgehäuse (2) der Stimulationsspule (3), Filtermatten (23), vorbei an nicht dargestellten

Luftführungselementen, den Windungen (24) der Stimulationsspule (3) und den Verbindungsleitungen (18, 19) zur Kühlung absaugt. Auch ist die Leitungskopplung (25) für Hin- und Rückleiter der Verbindungsleitungen (18, 19) dargestellt.

Figur 3a zeigt die Leitungskopplung (25) für Hin- und Rückleiter im Schnitt. Jedes

Ende eines Leiters in der Stimulationsspule (3) weist einen verdickten, zylindrischen Endabschnitt (26) mit Außengewinde (27) auf. In diesen Endabschnitt (26) ist ein horizontaler, trapezförmiger Schlitz (28) gefräst. In diesen greift eine trapezförmige Lasche (29) ein, welche von einem verdickten, zylinderförmigen Endabschnitt (30) einer der Verbindungsleitungen (18) oder (19) ausgeht. Eine Schraubmuffe (31 ) mit Innengewinde, welche jeweils einen der verdickten Endabschnitte (30) der

Verbindungsleitungen (18) oder (19) umgreift, ist auf das Außengewinde (27) jeweils eines Endabschnittes (26) aufgeschraubt und verbindet die Verbindungsleitungen (18, 19) mit der Stimulationsspule (3). Durch diese zwei steckbaren und fest

verschraubbaren Leitungskopplungen wird die Stimulationsspule (3) von den

Verbindungsleitungen (18, 19) getragen. Diese spezielle Schraubverbindung hat gleichzeitig die Funktion des elektrischen Leitens. Da die konischen Flanken des trapezförmigen Schlitzes (28) an den Flanken der trapezförmigen Lasche (29) großflächig anliegen, ergibt sich zudem ein geringer Übergangswiderstand.

Figur 3b zeigt die für Hin- und Rückleiter verwendete Leitungskopplung im

verschraubten Zustand in perspektivischer Darstellung.

Figur 4a zeigt beispielsweise die Stimulationsspule (3) zur Bauchbehandlung in perspektivischer Darstellung von vorn (Behandlungsseite). Zu erkennen ist ein abgenommener aufklemmbarer Schutzdeckel (32) und ein annähernd

trompetenförmiges Kunststoffgehäuse (2). An der Innenseite dieses trompetenförmigen Kunststoffgehäuses (2) sind mehrere keramische Halteelemente (17) zur Aufnahme der Windungen (24) der Stimulationsspule (3) vorhanden. Die Enden der Windungen (24) der Stimulationsspule (3) sind parallel geführt zu den verdickten Endabschnitten (26). Die Windungen (24) für die Bauchbehandlung selbst verlaufen annähernd oval und decken einen Bereich von ca. 20 cm x 30 cm ab. Auch sind die

Lufteinlassöffnungen (22) erkennbar.

Figur 4b zeigt die Stimulationsspule (3) zur Bauchbehandlung in perspektivischer Darstellung von hinten (ständerseitig). Deutlich erkennbar sind die verdickten

Endabschnitte (26) mit den Außengewinden (27), den jeweiligen trapezförmigen Schlitzen (28), keramische Halteelemente (17) und eine Nut (33) im Kunststoffgehäuse (2) der Stimulationsspule (3) zum Führen der axialen und verdrehenden Bewegung der Verschlusshülse (21 ).

Figuren 5a, 5b, 5c, 5d zeigen verschiedene Darstellungen einer Stimulationsspule (3) zur Behandlung der Gesäßregion; (a) die Gehäuseansicht von vorn, (b) die

Gehäuseansicht von der Seite, (c) die Gehäuseansicht in Aufsicht und (d) den

Spulenverlauf im Inneren des Gehäuses vom Behandelten aus gesehen. Diese Stimulationsspule (3) hat den gleichen konstruktiven inneren Aufbau wie die

Stimulationsspule (3) zur Bauchbehandlung und unterscheidet sich im Wesentlichen nur durch die äußere Form des Gehäuses. Die Behandlungsseite des Gehäuses hat eine abgerundete quadratisch Form von ca. 15 cm x 15 cm. Der Schutzdeckel (32) ist leicht konkav gewölbt. Die Simulationsspule (3) selbst besitzt ebenfalls quadratisch verlaufende, angepasste Windungen (24). Die Rückseite des Kunststoffgehäuses (2) ist schwanenhalsförmig geformt, damit die Stimulationsspule (3) ein Stück unterhalb der Taille des Patienten wirkt.

Figuren 6a, 6b, 6c, 6d zeigen verschiedene Darstellungen einer Stimulationsspule (3) zur Oberschenkelbehandlung; (a) die Gehäuseansicht von vorn, (b) die

Gehäuseansicht von der Seite, (c) die Gehäuseansicht in Aufsicht und (d)

Spulenverlauf im Inneren des Gehäuses vom Behandelten aus gesehen.

Grundsätzlich ist diese Stimulationsspule (3) aufgebaut wie die für die Gesäßregion mit dem Unterschied, dass die Behandlungsseite eine abgerundete rechteckige Form von ca 10 cm x 20 cm abdeckt, wobei der Schutzdeckel eine in vertikaler Richtung verlaufende, leicht konkave Wölbung aufweist.

Figur 7 zeigt beispielhaft ein Prinzipschaltbild eines verwendeten herkömmlichen Pulsgenerators (1 1 ), der erst in Verbindung mit der Stimulationsspule (L) (siehe Leitungskopplungen LK) eine eigentliche Stimulationspulserzeugungseinheit ergibt. Vom separaten Netzteil (14) kommende Spannungen zwischen 500 V und 1000 V werden in Stufen von 50 V mittels elektronischer Schalter (hier nicht dargestellt), die entweder per Hand von der Bedienungskonsole (8) aus oder vom Computer (9) gesteuert werden, selektiert und an den am Eingang des Pulsgenerators (11 ) liegenden Ladekondensator (C1 ) zur Speicherung angelegt. Die gewählte

Aufladspannung dieses Ladekondensators (C1 ) bestimmt im Wesentlichen die Stimulationsleistung und damit die Amplitudenhöhe des zu erzeugenden

Stimulationspulses. Über die Thyristorschaltungen A und B wird der eigentliche Energiespeicher, der Pulskondensator (C2), auf- bzw. nachgeladen. Der

Pulskondensator (C2) bildet mit der Stimulationsspule (L) im Prinzip einen

Schwingkreis, der noch durch die ohmschen Widerstände der Verbindungsleitungen und -kopplungen, hier als ohmscher Widerstand (R) pauschal eingezeichnet, gedämpft wird. Repetitive Entladungen des Pulskondensators (C2) und damit die Stimulationsfrequenz f _st im werden mittels zweier antiparallel geschalteter,

starkstromtauglicher Thyristoren (T1 , T2) gesteuert, die den Pulskondensator (C2) mit der Stimulationsspule (L) verbinden. Aufgrund der antiparallelen Schaltung der Thyristoren (T1 , T2) können sinusförmige biphasige Spannungs- und Strompulse generiert werden (Figur 8 und zugehörige Beschreibung). Deren Impulsdauer T ist jeweils durch das Hinzu- oder Abschalten von zum Pulskondensator (C2) parallel geschalteten Kondensatoren (hier nicht dargestellt) einstellbar, da sich hierdurch die im Schwingkreis befindliche Gesamtkapazität und mithin die Schwingkreisfrequenz f _P (f _P = 1/(2π VLC) ändern lässt. Sowohl die Thyristoransteuerung zur Auswahl der Stimulationsfrequenz f _st im als auch die Anzahl parallel geschalteter Kondensatoren zur Bestimmung der Pulsdauer T sind an der Bedienungskonsole (1 1 ) per Hand voreinstellbar oder werden vom Computer (9) kontrolliert.

In Figur 8 ist beispielhaft ein idealisierter Stromverlauf in einer Stimulationsspule (3) bei biphasiger Ansteuerung durch den Pulsgenerator (1 1 ) dargestellt. Hierbei wurde eine Stimulationsspuleninduktivität von 15* 10 ^"6 H, eine Aufladspannung U _C 2 von 1000 V und ein biphasiger Stimulationspuls mit einer Pulsdauer T von 300 με angenommen. Nach dem Durchschalten des Thyristors (T1 ) (Figur 7) ergibt sich eine positive

Halbwelle eines sinusförmigen Stromverlaufs mit einer maximalen Amplitude von circa 3000 A. Zum Zeitpunkt T/2, also nach Ablauf der halben Pulsdauer T, wechselt der Strom l(t) im Schwingkreis seine Polarität und der Thyristor (T2) (Figur 7) wird durchgeschaltet und übernimmt die Stromleitung bis eine volle Sinusschwingung erreicht ist. Der Thyristor (T1 ) ist währenddessen gesperrt. Die hierdurch sich ergebende negative Halbwelle des sinusförmigen Stromverlaufs besitzt ebenfalls eine maximale Amplitude von circa 3000 A. Da nach einer Impulsdauer T beide Thyristoren (T1 , T2) gesperrt sind, wird eine weitere Schwingung unterbunden, so dass sich nur ein biphasiger Puls ergibt. Erst nach Erreichen einer Stimulationspulswiederholzeit T, die dem Kehrwert der Stimulationsfrequenz f _st jm entspricht, werden die Thyristoren (T1 , T2) in der geschilderten Weise wieder durchgeschaltet und es ergibt sich der pulsförmige Stromverlauf in der Stimulationsspule aufs Neue, wie in Figur 8 ebenfalls gezeigt. Die dargestellten pulsförmigen Ströme sorgen dann in der Stimulationsspule (3) für einen entsprechenden Auf- und Abbau pulsförmiger magnetischer

Wechselfelder innerhalb eines an der Bedienungskonsole (8) einstellbaren oder vom Computer (9) gesteuerten Behandlungszeitintervalls.

Wird der Thyristor T2 niemals durchgeschaltet, so ergibt sich ein monophasiger Strompuls, der nur aus der in Figur 8 dargestellten positiven Halbwelle des

sinusförmigen Stromverlaufs l(t) besteht. Bezugszeichenliste

1 Ständer

2 Kunststoffgehäuse

3 Magnetfeldspule/Stimulationsspule

4 Podest

5 Fußhebel

6 Kamera

7 Einstellring

8 Bedienungskonsole

9 Laptop

10 Luftgebläse

1 1 Pulsgenerator

12 Kabelkanal

13 Strahler

14 Netzgerät

15 Verbindungkabel

16 Hohlrahmen

17 Halteelement

18 Verbindungsleitung

19 Verbindungsleitung

20 Luftführungskanal

21 Verschlusshülse

22 Lufteinlassöffnungen

23 Filtermatten

24 Windungen

25 Leitungskopplung

26 Endabschnitt

27 Außengewinde

28 Schlitz

29 Lasche

30 Endabschnitt

31 Schraubmuffe

32 Schutzdeckel

33 Nut

34 Luftauslassöffnung Vorrichtung für repetitive Nervenstimulation zum Abbau von Fettgewebe mitteis induktiver Magnetfelder

Die vorliegende Erfindung nutzt den Effekt der Stimulation von Muskelkontraktionen durch berührungslose Induktion von elektrischen Feldern mittels pulsförmiger

Magnetfelder im Gewebe. Pulsierende Magnetfelder sind dabei auch in der Lage durch Beeinflussung der elektrischen Ströme den lonentransport anzuregen und den

Stoffwechsel messbar zu erhöhen. Es kommt nachweislich zu einer Steigerung der Durchblutung und einer erhöhten Sauerstoffzufuhr. Diese Effekte werden derzeit unter dem Gesichtspunkt der Reaktivierung von Muskeln nach Krankheit oder Unfall medizinisch eva!uiert und haben bereits zu entsprechenden Erfindungen geführt. So ist aus der DE 10 2007 044 445 A1 ein Trainingsgerät mit Magnetstimulation bekannt, bei dem in Verbindung mit Mitteln zur mechanischen Führung einer beabsichtigten Gelenkbewegung eines gelähmten Körperteils dieses zu Bewegungen angeregt wird. Aus der US 2005/0203332 A1 ist ein Gerät zur Behandlung von Osteoporose und anderen Muskel-Skelett-Erkrankungen bekannt, bei der der Patient auf einer Liege liegend am betreffenden Körperteil von einer zylindrischen, ein elektromagnetisches Feld erzeugenden Spule umgeben ist. Aus der US 6,213,933 B1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Auflösung von Blutgerinseln in menschlichen Körperteilen entnehmbar, wobei der Patient auf einer länglichen Plattform liegt, über die eine quer verlaufende, längsbewegliche Halterung mit einer Wasser gekühlten Magnetfeldspule vom Butterfiy Typ zur Stimulation angebracht ist. Zur Positionierung der Magnetfeldspule wird die Halterung einfach über das zu behandelnde Körperteil geschoben. Die Frequenz und Dauer der Stimulation wird mittels eines interaktiven Programms von einem PC gesteuert. Ein anderes, aus der US 2003/0158685 AI bekanntes elektromagnetisches System nutzt zur Stimulation von Nerven, Muskeln und anderen Gewebeteilen des menschlichen Körpers ergonomische, der jeweiligen

Körperteilkontur angepasste Stimulationsspulen in Form von flexiblen Flach- oder Zylinderspulen zur therapeutischen Behandlung. Darüber hinausgehend - und bisher nicht genutzt -führt eine Muskelreizung mittels Magnetfeldstimulation zu einem Abbau von Fettgewebe in der Muskelumgebung, wie der Anmelder durch zahlreiche Versuche, insbesondere an adipösen und muskulösen Probanden, belegen konnte. Bei schlanken Probanden ergibt sich dabei ein

Muskelaufbau ohne signifikante Gewichtsabnahme.

EINBEZOGEN DURCH VERWEIS (REGEL 20.6) Zwar existieren bereits Vorrichtungen und Verfahren zur Behandlung von Fettleibigkeit bzw. Übergewicht mittels pulsierender Magnetfelder, diese benötigen aber neben der Feld erzeugenden Spule entweder noch einen mit der Körperoberfläche in Kontakt stehenden Permanentmagneten (DE 10062 050 A1) oder wirken indirekt über ein die Schilddrüse aktivierendes Magnetfeld (DE 10 2009 043 728 A1 ) und müssen mittels eines Haisbandes ebenfalls am Körper angebracht werden.

Unter Ausnutzung der zuvor genannten Erfahrung und Erkenntnisse verbleibt somit als Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren für repetitive

Nervenstimulation zum Abbau von Fettgewebe mittels induktiver Magnetfelder zu schaffen, die eine leichte patientenbezogene Einstellbarkeit und Steuerung erlauben, um Fettgewebe in definierten Körperregionen, wie Bauch, Gesäß oder Oberschenkel, gezielt und ohne Körperkontakt zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 beanspruchte Vorrichtung und das im Patentanspruch 14 beanspruchte Verfahren gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere in. der berührungslosen Induktion der Reizung, der damit verbundenen geringen Schmerzreizung, die bei alternativer elektrischer Reizung auftritt, der Großflächigkeit der Reizung und der auf den individuellen Körperbau des Patienten abstimmbaren Positionierung der

reizerzeugenden Spule.

Wesentliche Bestandteile des Gerätes sind eine großflächige stromdurchfiossen Magnetfeldspule, im Weiteren Stimulationsspule genannt, die auf einem Ständer befestigt ist. Für die Behandlung von Bauch, Gesäß und Oberschenkeln sind verschiedene Spulenformen vorhanden Die Stimulationsspule erzeugt in ca. 5 cm vor der Spuienoberflache Magnetfelder mit Spitzen in der magnetischen Flussdichte von 0.01 T bis 0,1 T. Das Magnetfeld ist dabei zeitlich veränderlich und besteht aus biphasigen oder monophasigen Pulsen mit einer Pulsdauer T von 100 ps bis 300 MS. Die Wiederholfrequenz der Pulse

(Stimulationsfrequenz f _p ) beträgt 10 Hz bis 30 Hz. Mittels Induktion werden am Reizort im Gewebe maximale elektrische Feldstärken von 0.1 V/cm bis 1 V/cm erreicht. Das Magnetfeld der Spule ist betragsmäßig über das zu behandelnde Gewebevolumen näherungsweise örtlich konstant. Parameter einer typischen Spule sind in Tabelle 1 zusammengestellt.

EINBEZOGEN DURCH VERWEIS (REGEL 20.6) Tabe!l© 1 : Übersicht zu den Parametern der Spule für den Bauchbereich

Die Ansteuerung der Stimulationsspule erfolgt über einen Pulsgenerator (Stimulator), der getrennt vom Ständer aufgestellt ist. Es kann ein derzeit als Prototyp in der medizinischen Forschung verwendeter Stimulator (I ETUM, Zentralinstitut für Medizintechnik, Technische Universität München, Abschlussbericht:„Funktionelle, periphere Magnetstimulation der Motorik in Patienten mit zentralen Paresen, insbesondere halbseitigen Lähmungen", 2011) mit einer Pulslänge von 160 ps (biphasig) eingesetzt werden. Die Kapazität eines Kondensators wird dabei an die Induktivität der Stimulationsspule angepasst, um die Resonanzfrequenz eines LC- Schwlngkreises, bestehend aus der Stimulationsspule und dem Kondensator, auf die der Pulsdauer entsprechenden Frequenz abzustimmen. Die erforderlichen elektrischen Felder bedingen hohe Ströme durch die Spule im Bereich von 500 A bis δΟΟΟ A. Die Großflächigkeit der Spule gestattet einen offenen und nicht vergossenen Aufbau. Dadurch kann die erhebliche anfallende Joulsche Wärme in der Spule mittels eines Luftgebläses abgeführt werden. I.uftführung ist zur effektiven Kühlung vorgesehen. Mitteis Filtermatten wird eine Kontamination und Staubverwirbelung vermieden.

Die Behandlungszeiten betragen 1 min bis 45 min. Die langen Zeiten können ohne Überhitzung der Spule aufgrund der effektiven Kühlung und der Spulenkonstruktion erreicht werden.

EINBEZOGEN DURCH VERWEIS (REGEL 20.6) Die Spule selbst kann aufgrund ihrer Größe als selbsttragend aus massivem Metall {z.B. Kupfer oder Aluminium) gefertigt werden. Dadurch wird die Wärmeableitung aus dem Spulenleiter an seine Oberfläche unterstützt. Der Querschnitt des Leiters beträgt 1 cm* bis ca. 2 cm ² . Dieser im Vergleich zu dem von Spulen, die in der ort selektiven Magnetfeldstimulation (fokussierend) eingesetzt werden, große Querschnitt des Spulenleiters reduziert den ohmschen Widerstand, wodurch die Joulsche Wärme reduziert wird.

Alternativ kann die Spule zur Vermeidung von Skin- und Proximity-Effekten auch in konventioneller Technik aus Hochfrequenzdrähten erstellt werden. Eine Abschätzung der Skintiefe zeigt aber, dass dies bei einer Pulsdauer von ca. 200 με nicht erforderlich ist.

Bei massiver Sauweise ist ggf. auch die Verwendung von Hohlleitern, die mittels einer Kühlflüssigkeit gekühlt werden denkbar.

Die Stimulationsspule ist in einem Gehäuse aus Kunststoff gekapselt. Das Gehäuse gewährleistet die Berührspannungssicherheit und gleichzeitig die Führung der Kühlluft.

Das Luftgebläse erzeugt einen Kühlluftstrom, der über im Kunststoffgehäuse der

Stimulationsspule befindliche, mit Filter versehene Lufteintrittsöffnungen und

Luftführungselemente an die Spule gelangt und über eine Luftführung aus Kunststoff, die um die elektrischen Verbindungsleitungen zur Spule angeordnet ist, den

Luftaustrittsöffnungen des Kühlgebläses zugeführt wird. Das Luftgebläse kann dadurch rückseitig am Ständer und außerhalb des Magnetfeldes der Stimulationsspule angeordnet werden, wodurch eine Beeinträchtigung des elektrischen Gebläsemotors vermieden wird.

Aufgrund der hohen Ströme treten hohe mechanische Kräfte zwischen den

Leiterabschnitten der Stimulationsspule und den Verbindungsleitungen auf. Diese werden durch abstandshaltende, keramische Haiteelemerite abgefangen.

Die elektrischen Verbindungsleitungen zur Stimulationsspule im Ständer sind massiv und ohne bewegliche Kabei ausgeführt. Dies erlaubt eine optimale Wärmeabgabe an die Luft, Abfangen der magnetischen Kräfte und eine hohe Betriebssicherheit. Die Stimulationsspule ist auf einer Halterung montiert, die durch die massiven

Stromzuführungen selbst gebildet wird. Diese positioniert die Spule in ausreichendem Abstand vom Ständer; die durch die Spule im Ständer induzierten, unerwünschten Wirbeiströme werden so minimiert.

EINBEZOGEN DURCH VERWEIS (REGEL 20.6) Eine Stimulationsspule kann nach Öffnung einer tordial und axial gelagerten Verschlusshülse mit Bajonettverschluss und Lösen zweier Schraubverbindungen für die Verbindungsleitungen Seicht ausgewechselt werden. Dies ist relevant, da für unterschiedliche Körperregionen (Bauch, Oberschenkel, Gesäß) verschiedene, optimierte Spulenformen mit unterschiedlichen Gehäusen eingesetzt werden.

Die Positionierung der Stimulationsspule relativ zum Patienten kann mittels eines höhenvariablen Podestes variiert werden. Dadurch können die Verbindungsleitungen zur Stimulationsspule starr ausgeführt werden und Änderungen der Induktivität und Zuleitungswiderstände bei Veränderung der Positionierung vermieden werden. Alternativ könnte eine Positionierung der Stimulationsspule am Ständer durch Klemmverschlüsse in vertikalen Schienen ausgeführt werden.

Die Stimulation der Muskelkontraktion kann mittels einer Rückkopplung optimiert werden. Dazu werden mittels einer im Ständer integrierten Kamera die durch eine Stimulationsspule ausgelösten Kontraktionen beobachtet und entsprechende Signale an einen Computer (z.B. Laptop) übertragen. Dieser steuert mittels eines entsprechenden Programms in Abhängigkeit der empfangenen Signale die am Ausgang des Pulsgenerators liegenden elektrischen Impulse bezüglich Pulsform, Pulsdauer, Pulsamplitude und Behandlungszeit.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das weitere Vorteile und Besonderheiten erkennen lässt, wird in den Figuren 1 bis 8 dargestellt und im Folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Figur 1: Gesamtansicht der Vorrichtung für repetitive Nervenstimulation zum Abbau von Fettgewebe mittels induktiver Magnetfelder

Figur 2: Detailansicht der Ständer/Stimuiationsspuien-Verbindungsanordnung

(a) perspektivische Ansicht

(b) Schnittdarstellung

Figur 3: Leitungskopplung für Hin- und Rückleiter innerhalb der

Ständer/Stimulationsspulen-Verbindungsanordnung

(a) Schnittdarstellung

(b) perspektivische Oarstellung im gekoppelten Zustand

EINBEZOGEN DURCH VERWEIS (REGEL 20.6) Figur 4: Stimulationsspule zur Bauchbehandlung

(a) perspektivische Gehäuseansicht von vorn (Behandlungsseite) mit

geöffnetem Schutzdeckel

(b) perspektivische Gehäuseansicht von hinten (ständerseitig) mit sichtbaren Leitungstopplungen

Figur 5: Stimulationsspule zur Behandlung der Gesäßregion

(a) Gehäuseansicht von vome (Behandlungsseite)

(b) Gehäuseansicht von der Seite

(c) Gehäuseansicht in Aufsicht

(d) Spulenverlauf im Inneren des Gehäuses vom Behandelnden aus gesehen

Figur _, : Stimulationsspule zur Oberschenkelbehandlung

(a) Gehäuseansicht von vome (Behandlungsseite)

(b) Gehäuseansicht von der Seite

(c) Gehäuseansicht in Aufsicht

(d) Spulenveriauf im Inneren des Gehäuses vom Behandelnden aus gesehen jsi j£: Priruipschaltbild eines bipolaren Pulsgenerators

Figur 8: idealisierter Stromverlauf in einer Stimuiationsspuie bei bipolarer Ansteuerung durch den Pulsgenerator Figur 1 zeigt in Gesamtansicht die beanspruchte Vorrichtung für repetitive

Nervenstimulation zum Abbau von Fettgewebe mitteis induktiver Magnetfelder mit einer an einem Ständer (1 ) auswechselbar befestigten, in einem Kunststoffgehäuse (2) aufgenommenen Stimulationsspule (3), einem höhen variablen Podest (4) mit

Fußpumpe (5) zur individuell auf den Körper eines Patienten einsteilbaren

Positionierung gegenüber der Stimulationsspule (3), einer im Ständer (1 ) integrierten schwenkbaren Kamera (6) mit Einstellring (7) zur Beobachtung ausgelöster

Muskelkontraktionen und zur Rückkopplung an einen in einer Bedienungskonsole (8) integrierten Laptop(9) mit Steuerungssoftware zur Computer-unterstützten

Stimulationsoptimierung, einem Luftgebläse (10) zur Kühlung der Magnetfeldspule (3), einem Pulsgenerator (11) zur elektrischen Ansteuerung der Magnetfeldspule (3), einem

EINBEZOGEN DURCH VERWEIS (REGEL 20.6) abgeschirmten Kabelkanal (12) für die notwendigen elektrischen Verbiridungslestungen zwischen dem Ständer(i) und dem Pulsgenerator (11) bsw. der Bedienungskonsole (8) und einen Strahier (13) zur korrekten Ausleuchtung der von der Kamera (6) erfassten Körperregion. Es wird darauf hingewiesen, dass der Pulsgenerator (11) in vorteilhafter Weise direkt am Ständer (1) angeordnet werden kann, um Leitungsverluste zu

minimieren. Sn diesen Fall entfällt mithin der dargestellte Kabelkanal (12). Ebenfalls dargestellt ist das zur Spannungsversorgung der Vorrichtung gehörende, aus Grürtden der hohen Wärmeentwicklung separat gestaltete und aufgestellte Netzgerät (14) mit Ausgängsspannungen zwischen 500 und 1000 V und den zugehörigen

Verbindungskabeln (15).

Der im oberen Bereich dem magnetischen Feidlinienverlauf annähernd angepasste Ständer (1) besteht im Wesentlichen aus einem aus Kunststoff gefertigten Hohirahmen (16) mit im Inneren befindlichen keramischen Halteelementen (17) zur genauen Positionierung der beabstarideten Verbindungsleitungen( 8, 19) mit einem

Leitungsquerschnitt von 1,5 cm ² (Fig. 2a, b). Diese Verbindungsleitungen (18, 9) übernehmen die Stromführungen zwischen Pulsgenerator (11) und Stimulationsspule (3). Sie können auch als Hohlleiter ausgebildet sein. Etwa in Höhe der Taille eines Patienten weist der Ständer (1) einen fest eingebauten, horizontal und quer durch den Ständer (1) verlaufenden rohrförmigen Luitführungskanal (20) mit den

Verbindungsleitungen (18, 19) im Inneren auf. Die Verbindungleitungen (18, 19) sind vom Luftführungskanal (20) durch abgedichtete Bohrungen in den Ständer (1) geführt.

Figur 1 zeigt weiterhin die ebenfalls im Ständer (1) vorhandene Kamera (6), die mittels eines Einstellringes (7) so positioniert werden kann, dass die behandelte Körperregion zuverlässig erfasst wird. Zum Ausleuchten der von der Kamers (6) erfassten

Körperregion dient ein Strahler (13) am oberen Ende des Ständers (1),

Das höhenvariable Podest (4) kann eine mechanische Hubvorrichtung aufweisen, die mittels Fußhebel (5) betrieben und arretiert wird, Denkbar ist eine vertikal© Stütze. Auch können vertikal übereinander angeordnete Scheren mit einer horizontal dazwischenliegenden Gewindespindel zur Höhenveränderung geöffnet oder geschlossen werden, wobei die Gewindespindel von Hand oder von einem

EINBEZOGEN DURCH VERWEIS (REGEL 20.6) Elektromotor gedreht wird. Als weitere konstruktive Höhenverstellung des Podestes (4) kann ein hydraulischer Hebezylinder mit Fußpumpe gewählt werden.

Figur 2a zeigt die Ständer/Stimulationsspulen-Verbindungsanordnung im Detail mit dem Ständer (1), dem Luftführungskanal (20) und dem Luftgebläse (10) zur Kühlung der Verbindungsleitungen (18, 19) sowie der Stimulationsspule (3). Eine axial verschieb- und verdrehbar gelagerte Verschlusshülse (21) mit Bajonettverschluss deckt den Anfang des Luftführungskanals (20) und das Ende der Stimulationsspule (3) als Berührungsschutz der Leitungskopplungen ab.

Figur 2b zeigt in Schnittdarstellung die Ständer/Stimulationsspulen-Verbindungsanordnung. Der Luftführungskanal (20) im Hohlrahmen (16) des Ständers (1) weist an dem Patienten abgewandten Ende das Luftgebläse (10) mit Luftauslassöffnungen (34) auf, welches Luft über die Lufteinlassöffnungen (22) im Kunststoffgehäuse (2) der Stimulationsspule (3), Filtermatten (23), vorbei an nicht dargestellten

Luftführungselementen, den Windungen (24) der Stimulationsspule (3) und den Verbindungsleitungen (18, 19) zur Kühlung absaugt. Auch ist die Leitungskopplung (25) für Hin- und Rückleiter der Verbindungsleitungen (18, 19) dargestellt.

Figur 3a zeigt die Leitungskopplung (25) für Hin- und Rückleiter im Schnitt. Jedes Ende eines Leiters in der Stimulationsspule (3) weist einen verdickten, zylindrischen Endabschnitt (26) mit Außengewinde (27) auf. In diesen Endabschnitt (26) ist ein horizontaler, trapezförmiger Schlitz (28) gefräst. In diesen greift eine trapezförmige Lasche (29) ein, welche von einem verdickten, zylinderförmigen Endabschnitt (30) einer der Verbindungsleitungen (18) oder (19) ausgeht. Eine Schraubmuffe (31) mit Innengewinde, welche jeweils einen der verdickten Endabschnitte (30) der

Verbindungsieitungen (18) oder (19) umgreift, ist auf das Außengewinde (27) jeweils eines Endabschnittes (26) aufgeschraubt und verbindet die Verbindungsleitungen (18, 19) mit der Stimulationsspule (3). Durch diese zwei steckbaren und fest

verschraubbaren Leitungskopplungen wird die Stimulationsspule (3) von den

Verbindungsleitungen (18, 19) getragen. Diese spezielle Schraubverbindung hat gleichzeitig die Funktion des elektrischers Leitens. Da die konischen Flanken des

EINBEZOGEN DURCH VERWEIS (REGEL 20.6) trapezförmigen Schützes (28) an den Flanken der trapezförmigen Lasche (29) großflächig anliegen, ergibt sich zudem ein geringer Übergangswiderstand.

Figur 3b zeigt die für Hin- und Ruck!eiter verwendete Leitungskopplung im

verschraubten Zustand in perspektivischer Darstellung.

Figur 4a zeigt beispielsweise die Stimuiationsspule (3) zur Bauchbehandlung in perspektivischer Darstellung von vorn (Behandlungsseite). Zu erkennen ist ein abgenommener aufklemmbarer Schutzdeckel (32) und ein annähernd

trompetenförmiges Kunststoffgehäuse (2). An der Innenseite dieses trompetenförmigen Kunststoffgehäuses (2) sind mehrere keramische Halteeiemente (17) zur Aufnahme der Windungen (24) der Stimuiationsspule (3) vorhanden. Die Enden der Windungen (24) der Stimulationsspule (3) sind parallel geführt zu den verdickten Endabschnitten (26). Die Windungen (24) für die Bauchbehandlung selbst verlaufen annähernd oval und decken einen Bereich von ca. 20 cm x 30 cm ab. Auch sind die

Lufteinlassöffnungen (22) erkennbar.

Figur 4b zeigt die Stimulationsspule (3) zur Bauchbehandlung in perspektivischer Darstellung von hinten (ständerseitig). Deutlich erkennbar sind die verdickten

Endabschnitte (26) mit den Außengewinden (27), den jeweiligen trapezförmigen

Sehlitzen (28), keramische Halteelemente (17) und eine Nut (33) im Kunststoffgehäuse (2) der Stimuiationsspule (3) zum Führen der axialen und verdrehenden Bewegung der Verschlusshülse (21).

Figuren 5a, 5b, 5c, 5d zeigen verschiedene Darstellungen einer Stimuiationsspule (3) zur Behandlung der Gesäßregion; (a) die Gehäuseansichi von vorn, (b) die

Gehäuseansicht von der Seite, (c) die Gehäuseansicht in Aufsicht und (d) den

Spulenverlauf im Inneren des Gehäuses vom Behandelten aus gesehen. Diese Stimuiationsspule (3) hat den gleichen konstruktiven inneren Aufbau wie die

Stimuiationsspule (3) zur Bauchbehandlung und unterscheidet sich im Wesentlichen nur durch die äußere Form des Gehäuses. Die Behandlungsseite des Gehäuses hat eine abgerundete quadratisch Form von ca. 15 cm x 15 cm. Der Schutzdeckel (32) ist leicht konkav gewölbt. Die Simulatiohsspule (3) selbst besitzt ebenfalls quadratisch verlaufende, angepasste Windungen (24). Die Rückseite des Kunststoffgehäuses (2)

EINBEZOGEN DURCH VERWEIS (REGEL 20.6) ist schwanenhalsförmig geformt, damit die Stimulationsspule (3) ein Stück unterhalb der Taille des Patienten wirkt.

Figuren 6a, 6b, 6c, 6d zeigen verschiedene Darstellungen einer Stimulationsspule (3) zur Oberschenkelbehandlung ; (a) die Gehäuseansicht von vorn, (b) die

Gehäuseansicht von der Seite, (c) die Gehäuseansicht in Aufsicht und (d)

Spulenverlauf im Inneren des Gehäuses vom Behandelten aus gesehen.

Grundsätzlich ist diese Stimulationsspule (3) aufgebaut wie die für die Gesäßregion mit dem Unterschied, dass die Behandlungsseite eine abgerundete rechteckige Form von ca 10 cm x 20 cm abdeckt, wobei der Schutzdeckel eine in vertikaler Richtung verlaufende, leicht konkave Wölbung aufweist.

Figur 7 zeigt beispielhaft ein Prinzipschaltbild eines verwendeten herkömmlichen Pulsgenerators (11), der erst in Verbindung mit der Stimulationsspule (L) (siehe Leitungskopplungen LK) eine eigentliche Stimulationspulserzeugungseinheit ergibt. Vom separaten Netzteil (14) kommende Spannungen zwischen 500 V und 000 V werden in Stufen von 50 V mittels elektronischer Schalter (hier nicht dargestellt), die entweder per Hand von der Bedienungskonsole (8) aus oder vom Computer (9) gesteuert werden, selektiert und an den am Eingang des Pulsgenerators (11) liegenden Ladekondensator (C1) zur Speicherung angelegt. Die gewählte

Aufladspannung dieses Ladekondensators (C1) bestimmt im Wesentlichen die Stimulationsleistung und damit die Amplitudenhöhe des zu erzeugenden

Stimulationspulses. Über die Thyristorschaltungen A und B wird der eigentliche Energiespeicher, der Pulskondensator (C2), auf- bzw. nachgeladen. Der

Pulskondensator (C2) bildet mit der Stimulationsspule (L) im Prinzip einen

Schwingkreis, der noch durch die ohmschen Widerstände der Verbindungsleitungen und -kopplungen, hier als ohmscher Widerstand (R) pauschal eingezeichnet, gedämpft wird. Repetitive Entladungen des Pulskondensators (C2) und damit die Stimulationsfrequenz fs« _m werden mittels zweier antiparallel geschalteter,

starkstromtauglicher Thyristoren (T1 , T2) gesteuert, die den Puiskondensator (C2) mit der Stimulationsspule (L) verbinden. Aufgrund der antiparallelen Schaltung der Thyristoren (T1 , T2) können sinusförmige biphasige Spannungs- und Strompulse generiert werden (Figur 8 und zugehörige Beschreibung). Deren Impulsdauer T ist jeweils durch das Hinzu- oder Abschalten von zum Pulskondensator (C2) parallel geschalteten Kondensatoren (hier nicht dargestellt) einstellbar, da sich hierdurch die

EINBEZOGEN DURCH VERWEIS (REGEL 20.6) im Schwingkreis befindliche Gesamtkapazität und mithin die Schwingkreisfrequenz (f _P - 1/(2ir LC) ändern lässt. Sowohl die Thyristoransteuerung zur Auswahl der Stimulationsfrequenz f§ _em als auch die Anzahl parallel geschalteter Kondensatoren zur Bestimmung der Pulsdauer T sind an der Bedienungskonsole (11) per Hand voreinstelibar oder werden vom Computer (9) kontrolliert.

In Figur 8 ist beispielhaft ein idealisierter Stromverlauf in einer Stimulationsspule (3) bei biphasiger Ansteuerung durch den Pulsgenerator (11) dargestellt. Hierbei wurde eine Stimulationsspuleninduktivität von 15*10 ^'8 H, eine Aufladspannung Uca von 1000 V und ein biphasiger Stimulationspuls mit einer Puisdauer T von 300 μ$ angenommen. Nach dem Durchschalten des Thyristors (T1) (Figur 7) ergibt sich eine positive

Halbwelle eines sinusförmigen Stromverlaufs mit einer maximalen Amplitude von circa 3000 A. Zum Zeitpunkt T/2, also nach Ablauf der halben Puisdauer T, wechselt der Strom l(t) im Schwingkreis seine Polarität und der Thyristor <T2) (Figur 7) wird durchgeschaltet und übernimmt die Stromleitung bis eine volle Sinusschwingung erreicht ist. Der Thyristor (T1) ist währenddessen gesperrt. Die hierdurch sich ergebende negative Halbwelle des sinusförmigen Stromverlaufs besitzt ebenfalls eine maximale Amplitude von circa 3000 A. Da nach einer Impulsdauer T beide Thyristoren (T1, T2) gesperrt sind, wird eine weitere Schwingung unterbunden, so dass sich nur ein biphasiger Puls ergibt. Erst nach Erreichen einer Stimulationspulswiederholzeit T. die dem Kehrwert der Stimulationsfrequenz fss _m entspricht, werden die Thyristoren (T1, T2) in der geschilderten Weise wieder durchgeschaltet und es ergibt sich der pulsförmige Stromverlauf in der Stimulationsspule aufs Neue, wie in Figur 8 ebenfalls gezeigt. Die dargestellten pulsförmigen Ströme sorgen dann in der Stimulationsspule (3) für einen entsprechenden Auf- und Abbau pulsförmiger magnetischer

Wechselfelder innerhalb eines an der Bedienungskonsöle (8) einsteilbaren oder vom Computer (9) gesteuerten Behandlungszeitintervalls.

Wird der Thyristor T2 niemals durchgeschaltet, so ergibt sich ein moncphasiger Strompuls, der nur aus der in Figur 8 dargestellten positiven Haibwelle des sinusförmigen Stromverlaufs !(t) besteht.

EINBEZOGEN DURCH VERWEIS (REGEL 20.6) W

24

1 Ständer

2 Kunststoffgehäuse

3 Magnetfeldspute/Stimulationsspuie

4 Podest

5 Fußhebel

6 Kamera

7 Einstellring

8 Bedienungskonsole

9 Laptop

10 Luftgebläse

11 Puisgenerator

12 Kabelkanal

13 Strahler

14 Netzgerät

15 Verbindungkabel

16 Hohlrahmen

17 Halteelement

18 Verbindungsleitung

19 Verbindungsleitung

20 Luftführungskanal

21 Verschlusshülse

22 Lufteinlassöffnungen

23 Filtermatten

24 Windungen

25 Leitungskopplung

26 Endabschnitt

27 Außengewinde

28 Schlitz

29 Lasche

30 Endabschnitt

31 Schraubmuffe

32 Schutzdeckel

33 Nut

34 Luftauslassöffnung

EINBEZOGEN DURCH VERWEIS (REGEL 20.6)