DE102014111520A1

DE102014111520A1 - Device for stimulating mechanoreceptors for neurological examinations

Info

Publication number: DE102014111520A1
Application number: DE102014111520.1A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-08-13
Filing date: 2014-08-13
Publication date: 2016-02-18

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Stimulation von Mechanorezeptoren für neurologische Untersuchungen, die eine Ständervorrichtung (10, 11), einen Elektromagnet mit einem stabförmigen magnetischen Kern (12) und einer Spule (13), Rückstellmittel (16) und eine Auflage (17) für den zu stimulierenden Körperteil des Probanden aufweist, wobei der Elektromagnet (12, 13) an der Ständervorrichtung (11) befestigt ist und das eine Ende (14) des Magnetkerns (12) oder ein starr mit dem einen Ende (14) des Magnetkerns (12) verbundenes Berührungselement (15) den bei Stromfluss durch die Bewegung des Magneten (12) erzeugten Druckreiz direkt auf eine Körperstelle des Probanden überträgt. Die Erfindung betrifft auch einen Stimulator zur Erzeugung von Vibrationen, Bestreichung und von passiven Bewegungen.The invention relates to a device for stimulating mechanoreceptors for neurological examinations, comprising a stand device (10, 11), an electromagnet with a rod-shaped magnetic core (12) and a coil (13), restoring means (16) and a support (17) for the body part of the subject to be stimulated, the electromagnet (12, 13) being fastened to the upright device (11) and having one end (14) of the magnetic core (12) or rigidly connected to the one end (14) of the magnetic core (12 ) connected contact element (15) transmits the current generated by the movement of the magnet (12) pressure stimulus directly to a body site of the subject. The invention also relates to a stimulator for generating vibrations, deletion and passive movements.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Stimulation von Mechanorezeptoren für neurologische Untersuchungen. The present invention relates to a device for stimulating mechanoreceptors for neurological examinations.

Nicht selten leiden Patienten an körperfernen symmetrischen Nervenschädigungen, sogenannten distal symmetrischen Neuropathien, etwa an den Füßen. Diese können sich durch Reiz- und Ausfallserscheinungen (z.B. Kribbeln, Schmerzen, Gefühlsminderungen) bemerkbar machen. Die seitens des Neurologen durchgeführte Diagnostik besteht aus ausführlicher Befragung und körperlicher Untersuchung sowie elektrophysiologischen Messungen. Hierbei werden nach elektrischer Reizung die Leitungseigenschaften bestimmter Nerven, zum Beispiel Nervus tibialis, Nervus peronaeus, Nervus suralis, dargestellt. Insbesondere bei gering ausgeprägtem, beginnendem oder körperfernem Symptombild zeigen diese elektrophysiologischen Messungen häufig einen Normalbefund. It is not uncommon for patients to suffer from symmetrical nerve damage remote from the body, so-called distally symmetrical neuropathies, such as on the feet. These can be noticeable by irritation and deficiency symptoms (for example, tingling, pain, feeling impairments). The diagnosis performed by the neurologist consists of detailed questioning and physical examination as well as electrophysiological measurements. In this case, after electrical stimulation, the conduction properties of certain nerves, for example tibial nerve, peroneal nerve, sural nerve, are shown. These electrophysiological measurements frequently show a normal finding, especially in the case of a mildly pronounced, incipient or distant symptom pattern.

Ähnliches ergibt sich bei Beteiligung lediglich einzelner sensibler Qualitäten, zum Beispiel des Lagesinnes oder Vibrationsempfindung. Somit bleibt bisweilen aufgrund der beklagten Beschwerden und des körperlichen Untersuchungsbefundes der Verdacht einer distal symmetrischen Neuropathie, dieser lässt sich jedoch nicht elektrophysiologisch mit einer in der klinischen Routine gängigen Methodik bestätigen.The same happens when only a few sensitive qualities are involved, for example, the sense of position or vibration sensation. Thus, suspicion of a distally symmetric neuropathy sometimes remains due to the complained complaints and the physical examination findings, but this can not be confirmed electrophysiologically with a common methodology in clinical routine.

Die Forschung an somatosensibel evozierten Potentialen und deren Anwendung in klinischen Fragestellungen nutzt zur Reizung gewöhnlich Stromimpulse an körperfernen Nervenhauptstämmen, z.B. in Höhe des Handgelenkes (Nervus medianus) oder des Sprunggelenkes (Nervus tibialis). Deutlich seltener werden noch körperfernere, rein sensible Nervenfasern elektrisch gereizt, z.B. der an der Fußsohle lokalisierte Nervus plantaris, allerdings treten hierbei häufig technische Schwierigkeiten bei der Durchführung auf und es mangelt an durch Normwert- und Anwendungsstudien etablierter Methodik. Nachteilig bei der elektrischen Nervenstimulation ist der Aspekt der unphysiologischen Reizung durch Umgehung der jeweiligen Sinnesrezeptoren, der sog. Mechanorezeptoren und deren Ankopplung (mechanisch-nervale Signaltransduktion) an die jeweilige sensible Nervenfaser. The research on somatosensory evoked potentials and their application in clinical issues usually uses current pulses to distal nerve main strains, e.g. at the level of the wrist (median nerve) or the ankle (tibial nerve). Much less frequently are even body-distant, purely sensory nerve fibers electrically stimulated, e.g. the plantar nerve located at the sole of the foot, however, often presents technical difficulties in its implementation and lacks methodology established by standardization and application studies. A disadvantage of the electrical nerve stimulation is the aspect of unphysiological irritation by circumvention of the respective sensory receptors, the so-called. Mechanoreceptors and their coupling (mechanical-nerve signal transduction) to the respective sensitive nerve fiber.

Die Stimulation der Mechanorezeptoren beinhaltet gegenüber der üblichen elektrischen Reizung am Nervenhauptstamm (zum Beispiel in Höhe des Handgelenks oder Sprunggelenks) eine Reihe von Vorteilen. Die körperfernere Reizung (z.B. an der Fingerkuppe statt in Höhe des Handgelenks) ist insbesondere gewinnbringend bei distal-symmetrischen (körperfernen gleichseitig ausgeprägten Nervenschädigungen, häufigster Typ) Neuropathien, die Reizung gezielter Sinnesqualitäten ist möglich (z.B. durch Vibration, Bestreichen der Haut, Druck, passive Lageänderung), und zudem werden Prozesse der mechanisch-nervalen Signaltransduktion in den Messprozess mit eingeschlossen. Hierdurch wird überhaupt erst eine frühzeitige und nach betroffener Sinnesqualität differenzierte Erfassung von körperfernen Neuropathien technisch möglich. Ein weiterer erheblicher Vorteil der mechanischen Stimulation ist das Fehlen unangenehmer Empfindungen bei der Reizung; eine elektrische Stimulation ist immer mit mehr oder weniger Schmerzen verbunden, die sich störend durch muskuläre Anspannung auf den Messprozess von Hirnrindenpotentialen auswirken und nicht selten zum Abbruch der Messung führen. Stimulation of the mechanoreceptors has a number of advantages over the usual electrical stimulation of the main nerve trunk (for example, at the level of the wrist or ankle). The more remote irritation (eg at the fingertip instead of at the level of the wrist) is particularly beneficial in distally-symmetric (distant coronary equine nerve damage, most common type) neuropathies, the irritation of specific sensory qualities is possible (eg by vibration, skin, pressure, passive Position change), and also processes of the mechanical-neuronal signal transduction are included in the measurement process. As a result, it is only technically possible to acquire early-stage neuropathies differentiated from the affected sensory quality. Another significant advantage of mechanical stimulation is the lack of unpleasant sensation of irritation; An electrical stimulation is always associated with more or less pain, which disturbing by muscular tension on the measurement process of cerebral cortical potentials and often lead to the termination of the measurement.

Die Ableitung von somatosensorisch evozierten Potentialen (SEP) über der Kopfhaut verläuft hinsichtlich des Verfahrens wie folgt: Ein körperferner Nerv wird wiederkehrend elektrisch gereizt (oder in diesem Fall die Mechanorezeptoren), zeitgleich mit der Reizsetzung wird das elektrophysiologische Messsystem ausgelöst. Dieses leitet oberhalb der anatomisch vorgegebenen Projektionsfelder der somatosensiblen Hirnrinde die elektrische Aktivität mit ein oder mehreren Kanälen ab. Diese wird nach ca. 200facher Auslösung rechnerisch gemittelt (Averaging), so dass in zeitlichem Bezug auf die Reizsetzung systematisch auftretende elektrische Hirnaktivität hervortritt und das sog. „evozierte Potential“ darstellt. Eine Reproduktion der Messserie erfolgt, um zufällig auftretende Artefakte (Hirnpotentiale liegen im µV-Bereich) nicht mit echter hirnelektrischer Aktivität zu verwechseln. With regard to the procedure, the derivation of somatosensory evoked potentials (SEPs) over the scalp is as follows: A nerve remote from the body is repeatedly irritated electrically (or in this case the mechanoreceptors), simultaneously with the stimulation the electrophysiological measuring system is triggered. It derives the electrical activity with one or more channels above the anatomically predefined projection fields of the somatosensitive cerebral cortex. After approx. 200-fold tripping, this is averaged by calculation (averaging), so that with regard to the temporal relation to the stimulation systematically occurring electrical brain activity stands out and represents the so-called "evoked potential". The series of measurements is reproduced in order not to confuse random artifacts (brain potentials in the μV range) with true brain electrical activity.

Aus der CN 1748810 A ist eine Vorrichtung bekannt, die durch die Erzeugung von Schwingungen die Auslösung von Reizen für schwingungsbedingte somatosensorisch evozierte Potentiale ermöglicht. Die Vorrichtung umfasst einen Ein-Chip-Mikrocomputer, einen impulsformenden Schaltkreis, eine leistungsverstärkende Antriebsschaltung, eine Statusanzeige, einen Generator für somatosensorische Reizerzeugung und spezielles Hilfszubehör. Diese Vorrichtung ermöglicht die Erzeugung von Reizsignalen für Test-, Schwingungs- und Schmerzempfindungen. Die Schwingungserzeugung erfolgt mit einem Reizgenerator, der eine vibrierende Schwingspule, einen Gleichstromelektromagnet und einen Vibrationsmotor umfasst.From the CN 1748810 A a device is known which allows the generation of vibrations, the triggering of stimuli for vibration-induced somatosensory evoked potentials. The apparatus includes a single-chip microcomputer, a pulse-shaping circuit, a power-amplifying drive circuit, a status indicator, a somatosensory stimulation generator, and special auxiliary accessories. This device allows the generation of stimulus signals for test, vibration and pain sensations. The vibration generation is done with a stimulus generator comprising a vibrating voice coil, a DC solenoid and a vibration motor.

Mit dieser Vorrichtung ist zwar die Einstellung eines haptischen, eines Schwingungs- bzw. Vibrationsreizes und eines Reizes für die Schmerzempfindung im Frequenzbereich zwischen 0 und 500 Hz möglich. Die Ausführung mit am Finger oder Handgelenk mittels Haftband befestigtem Mikrovibrationsmotor ist einem kommerziellen Vibrationsgeber in Handys sehr ähnlich. Gravierender Nachteil ist die Trägheit des wiederkehrend anlaufenden Systems, wodurch die Synchronizität der Reize untereinander abnimmt. Für die Ableitung von hierdurch erzeugten Hirnrindenpotentialen sind mindestens 2 × 200 Auslösungen erforderlich. Bei einer Potentialbreite von ca. 5–10 ms kommt es aufgrund mangelnder Reizsynchronizität zu Phasenverschiebungen mit deutlicher Amplitudenabnahme bis hin zu Auslöschung des durch Mittelung berechneten Gesamtpotentials (Darstellung einer mit einem Mikrovibrationsmotor erzeugten Hirnstromkurve in 16).Although this device is the setting of a haptic, a vibration or vibration stimulus and a stimulus for the sensation of pain in the frequency range between 0 and 500 Hz possible. The version with finger or wrist adhesive tape attached microvibration motor is a commercial vibration generator in Mobile phones very similar. A serious disadvantage is the inertia of the recurrent starting system, whereby the synchronicity of the stimuli decreases with each other. For the derivation of brain cortical potentials generated thereby at least 2 × 200 triggering are required. With a potential width of approx. 5-10 ms, phase shifts with a significant decrease in amplitude occur, due to a lack of stimulus synchronicity, up to extinction of the total potential calculated by averaging (representation of a brain current curve generated by a microvibration motor) 16 ).

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Stimulation von Mechanorezeptoren anzugeben, die die Messung von Hirnstromkurven mit besserer zeitlicher Synchronizität und weniger Rauschen ermöglicht.The object of the present invention is to provide a device for the stimulation of mechanoreceptors, which allows the measurement of cerebral current curves with better temporal synchronicity and less noise.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Stimulation von Mechanorezeptoren gelöst, die eine Ständervorrichtung, einen Elektromagnet mit einem stabförmigen magnetischen Kern und einer Spule sowie Rückstellmittel wie eine Feder und eine Auflage für den zu stimulierenden Körperteil des Probanden aufweist, wobei der Elektromagnet an der Ständervorrichtung befestigt ist und das eine Ende des Magnetkerns oder ein starr mit dem einen Ende des Magnetkerns verbundenes Berührungselement den bei Stromfluss durch die Bewegung des Hubmagneten erzeugten Druckreiz direkt auf eine Körperstelle des Probanden überträgt. This object is achieved by a device for stimulating mechanoreceptors, comprising a stator device, a solenoid with a rod-shaped magnetic core and a coil and return means such as a spring and a support for the body part of the subject to be stimulated, the electromagnet being attached to the upright device is and one end of the magnetic core or a rigidly connected to the one end of the magnetic core contact element transmits the pressure generated by current flow through the movement of the solenoid pressure directly to a body site of the subject.

Die erfinderische Vorrichtung ist zur optischen Kopplung mit elektrophysiologischen Messsystemen geeignet. Hierdurch wird die Darstellung hirnelektrischer SEP ermöglicht. Vor diesem Hintergrund ist die Reizdarbietung hinsichtlich ihrer Intensität und Synchronizität in mehreren klinischen Studien optimiert worden zum Erreichen eines jederzeit reproduzierbaren und klar herausgebildeten SEP. Die hier aufgeführte Vorrichtung zur Erzeugung von Vibrationsreizen ist zudem an die subjektiv gleich empfundene Intensität der im klinischen Alltag eingesetzten Vibrationsgabel nach Rydel-Seiffer kalibriert, so dass – bei gleicher Aufliegefläche auf z.B. ein Gelenk eine Reizung mit einem arbiträren, im klinischen Alltag weit verbreiteten Intensitätsmaß erfolgen kann. Damit wird es – im Gegensatz zum CN 1748810 A – erst möglich, mit einer in der körperlichen Untersuchung mit der Vibrationsgabel erhaltenen Vibrationsschwelle gezielt zu reizen und unabhängig von der Mitarbeit des Probanden SEP nach Vibrationsreizen oberhalb und unterhalb dieser Schwelle zu beurteilen. Es eröffnen sich Möglichkeiten insbesondere im gutachterlichen Kontext und bei Zweifeln am Wahrheitsgehalt der Probandenaussage, die Vibrationsschwelle mitarbeitsunabhängig, d.h. objektiv, zu beurteilen. The inventive device is suitable for optical coupling with electrophysiological measuring systems. This allows the representation of electrical SEP. Against this background, the stimulus presentation has been optimized in terms of its intensity and synchronicity in several clinical studies to achieve a reproducible and clearly developed SEP at all times. The device described here for generating vibration stimuli is also calibrated to the subjectively perceived intensity of the vibration fork used in clinical routine Rydel-Seiffer, so that - with the same resting surface on eg a joint irritation with an arbitrary, widespread in clinical practice intensity measure can be done. It will - in contrast to CN 1748810 A - only possible to specifically stimulate with a vibration threshold obtained in the physical examination with the vibrating fork and to judge independent of the participation of the subject SEP for vibration stimuli above and below this threshold. This opens up opportunities, especially in the context of expert opinions and in case of doubts about the truth of the testimony, to assess the vibration threshold independently of the workforce, ie objectively.

Diese Aufgabe wird auch durch Vorrichtung zur Stimulation von Mechanorezeptoren mittels Vibration gelöst, die eine Auflage für den zu stimulierenden Körperteil des Probanden, einen Elektromagnet, der einen magnetischen Kern und eine Spule umfasst, aufweist sowie Rückstellmittel, wobei das eine Ende des Magnets an der rückwärtigen Seite der Auflage anliegt, so dass bei Stromfluss der durch die Bewegung des Magneten und die Rückstellmittel erzeugte Vibrationsreiz auf die Auflage übertragen wird. This object is also achieved by a device for stimulation of mechanoreceptors by means of vibration, comprising a support for the body part of the subject to be stimulated, an electromagnet comprising a magnetic core and a coil, and return means, one end of the magnet at the back Side of the support is applied, so that is transmitted at power flow of the vibration generated by the movement of the magnet and the return means on the support.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Vorrichtung zur Stimulation von Mechanorezeptoren für neurologische Untersuchungen mit einer drehbaren Scheibe, einem Motor, der über ein Getriebe die drehbare Scheibe antreibt, und ein Schaltelement aufweist, das dazu dient, ein mit der Drehposition der Scheibe gekoppeltes Signal optisch (Infrarot) an einen Empfänger eines elektrophysiologischen Messsystems zur Auslösung des Messvorganges zu leiten, wobei die Scheibe feststehend oder über ein ebenes Getriebe oder über einen nockenbetätigten Hebelmechanismus antriebsverbunden mit einem Berührungselement ist und das Berührungselement während einer Drehbewegung der umlauffähigen Scheibe auf einer Körperstelle des Probanden einen Reiz, insbesondere durch Berührung, Überstreichen, erzeugt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung von Berührungsreizen nutzt die vollständig umfänglich rotierende Drehschreibe als Halterung des Stimulationselements (z.B. Wattestäbchen) in Verbindung mit dem Permanentmagneten und des Reedkontaktes als Schaltelement. Weiterhin kann an die Drehscheibe in einer Ausbaustufe ein Viergelenksgetriebe gekoppelt werden zur Applikation von annähernd plan ausgeführten Reizen durch Bestreichen. The object is also achieved by a device for stimulating mechanoreceptors for neurological examinations with a rotatable disc, a motor which drives the rotatable disc via a gear, and has a switching element which serves to visually connect a signal coupled to the rotational position of the disc (Infrared) to a receiver of an electrophysiological measurement system to initiate the measurement process, wherein the disc fixed or via a planar gear or a cam-operated lever mechanism is drivingly connected to a contact element and the contact element during a rotational movement of the rotatable disc on a body site of the subject Stimulus, in particular by touch, stroking, generated. The contact stimulus generating device of the present invention utilizes the fully circumferential rotating spinner to hold the stimulation element (e.g., cotton swab) in conjunction with the permanent magnet and the reed contact as the switching element. Furthermore, a four-bar linkage can be coupled to the turntable in an expansion stage for the application of stimuli running approximately plan by brushing.

Die erste Ausführungsform mit dem Elektromagneten dient zur Erzeugung von Reizen durch mechanischen Impuls und zeichnet sich durch geringe Trägheit des Ankerstößels des Elektromagneten und somit ein schnelles Ansprechverhalten aus. Die direkte Reizung mit dem Stößel des Hubmagneten ist die intensivste Reizung, sie ist einer elektrischen Reizung vergleichbar und am universellsten einsetzbar. Vorzugsweise ist der Elektromagnet entstört, beispielsweise durch Kondensatoren und Freilaufdioden, so dass die sehr empfindlichen Messungen der Hirnstromkurven nicht durch einstreuende Signale verfälscht werden.The first embodiment with the electromagnet serves to generate stimuli by mechanical impulse and is characterized by low inertia of the armature tappet of the electromagnet and thus a quick response. The direct irritation with the ram of the lifting magnet is the most intense irritation, it is comparable to an electrical stimulation and most universally applicable. Preferably, the electromagnet is suppressed, for example, by capacitors and free-wheeling diodes, so that the very sensitive measurements of the brain current curves are not distorted by scattering signals.

In dieser ersten Variante ist der Elektromagnet fest mit einer Ständervorrichtung verbunden, wobei der Abstand zwischen dem unteren Ende des Elektromagneten bzw. des mit ihm verbundenen Berührungselements und der zu reizenden Körperstelle einstellbar ist. Dabei sollte die Befestigung des Elektromagneten an der Ständervorrichtung, die vorzugsweise einen vertikalen Träger und einen darauf vertikal verschiebbaren Horizontalträger aufweist, starr und fest steht, um das mechanische Spiel und somit die durch ein mechanisches Spiel bedingten Schwankungen in den Hirnstromkurven und das erzeugte Rauschen so gering wie möglich zu halten. Die Stimulation erfolgt durch direktes Anprallen des Ankerstößels des Elektromagneten auf die Haut des Probanden, und zwar vorzugsweise oberhalb eines Knochens oder Gelenks, so dass sich ein Widerlager zur Erregung der Mechanorezeptoren ergibt.In this first variant, the electromagnet is fixedly connected to a stand device, wherein the distance between the lower end of the electromagnet or the contact element connected to it and the body point to be stimulated is adjustable. It should be the attachment of the electromagnet to the stand device, the preferably has a vertical support and a vertically displaceable horizontal support thereon, is rigid and fixed in order to keep the mechanical play and thus due to a mechanical game fluctuations in the brain current curves and the noise generated as low as possible. The stimulation is carried out by direct impact of the anchor tappet of the electromagnet on the skin of the subject, preferably above a bone or joint, so that there is an abutment to excite the mechanoreceptors.

Im Gegensatz zu der aus der CN 1748810 bekannten Vorrichtung erfolgt aufgrund der Bauart des verwendeten Hubmagneten keine Vibration. Vielmehr wird der Ankerstößel in Richtung der Haut durch plötzliches vollständiges Entladen eines zuvor in der Leistungsstufe der Steuerung voll geladenen Kondensators stark beschleunigt und damit gezielte Reizung nahezu aller Mechanorezeptoren der Haut durch Anprall erreicht. Unlike the one from the CN 1748810 known device is due to the design of the solenoid used no vibration. Rather, the anchor tappet is strongly accelerated in the direction of the skin by sudden complete discharge of a previously fully charged in the power stage of the controller capacitor and thus targeted irritation of almost all mechanoreceptors of the skin achieved by impact.

Die Leistungsstufe wird durch einen permanent arbeitenden Oszillator gesteuert, der mit einer Infrarot-Sendeeinrichtung ein externes Messsystem zur Hirnstromaufzeichnung auslösen kann. The power stage is controlled by a permanently operating oscillator, which can trigger an external measuring system for brain electricity recording with an infrared transmitter.

Ein wesentlicher Vorteil ist, dass die Vorrichtung einfach aufgebaut und mit einer Batterie betrieben werden kann. Der einfache Aufbau und der Batteriebetrieb macht die Vorrichtung transportabel und an jedem Ort einsetzbar. Zudem wird dadurch, dass komplexe Schaltungen, Mikroprozessoren, ein komplexer mechanischer Aufbau und ein Anschluss an das Stromnetz vermieden werden, eine Überlagerung der Hirnstromkurve mit elektrischen Zusatzsignalen, softwarebedingt auftretende zeitliche Schwankungen in Programmabläufen oder ein mechanisches Spiel weitgehend vermindert und dadurch die bekannten zeitlichen Schwankungen, Kurvenverschiebungen und das verstärkte Rauschen der Hirnstromkurven vermieden und somit eine bessere zeitliche Synchronizität und damit besser auswertbare Reize erhalten. A significant advantage is that the device can be easily constructed and operated with a battery. The simple design and battery operation makes the device portable and can be used anywhere. In addition, the fact that complex circuits, microprocessors, a complex mechanical structure and a connection to the mains are avoided, a superposition of the brain current curve with additional electrical signals, software-related time fluctuations in program sequences or a mechanical game largely reduced and thereby the known temporal variations, Curve shifts and the increased noise of the brain current curves avoided and thus obtain a better temporal synchronicity and thus better analyzable stimuli.

In einer Variante dieser Ausführungsform, die zur Erzeugung von Druck oder Vibrationen dient, ist an einen Ende des Magneten (Ankerstößel) ein plattenförmiges Berührungselement vorgesehen, das aus Gummi oder einem anderen elastischen Material wie Kautschuk ausgeformt sein kann. Im Vergleich zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform zur Erzeugung des Druckreizes wird in dieser Variante ein kleinerer schneller ansprechender Magnet eingesetzt. Die Frage, wann mit Druck und wann mit Vibrationsreizung stimuliert wird, ist mit dem klinischen Ziel der Untersuchung zu entscheiden. Die Plattenfläche dient dazu, durch Vibration und/oder Druck eine größere Hautfläche zu stimulieren und durch die weiche Beschaffenheit kraftschlüssig anzukoppeln. Vorzugsweise ist die Platte rund und weist folgende Maße auf: Ø 1,4 cm, Fläche 1,54 cm², Masse 1,0 g. Im Gegensatz zu der aus dem CN 1748810 bekannten Vorrichtung, bei der durch die mindestens dreimal erfolgte Umlenkung der Schwingungen erhebliches mechanisches Spiel entsteht, was zu mangelhafter Reizsynchronizität und schwer interpretierbaren Hirnstromkurven führt, enthält diese Ausführungsform keinerlei Getriebeelemente. Unterhalb der Platte ist die Auflage vorgesehen, auf der das zu reizende Körperteil, beispielsweise ein Finger, aufgelegt und fixiert werden kann. Mit solch einer Vorrichtung können wesentlich mehr Mechanorezeptoren pro Fläche angeregt werden und aufgrund dessen erheblich bessere Hirnstromkurven gemessen werden.In a variant of this embodiment, which serves to generate pressure or vibrations, a plate-shaped contact element is provided at one end of the magnet (anchor plunger), which may be formed of rubber or other elastic material such as rubber. Compared to the previously described embodiment for generating the pressure stimulus, a smaller, faster-responding magnet is used in this variant. The question of when to stimulate with pressure and when with vibration irritation is to decide the clinical objective of the investigation. The plate surface serves to stimulate by vibration and / or pressure a larger area of the skin and couple by the soft nature of non-positively. Preferably, the plate is round and has the following dimensions: Ø 1.4 cm, area 1.54 cm ² , mass 1.0 g. Unlike the one from the CN 1748810 known device in which by the at least three times deflection of the vibrations considerable mechanical play arises, which leads to poor stimulus synchronicity and hard to interpret brain cerebral curves, this embodiment does not contain any transmission elements. Below the plate, the support is provided, on which the irritable body part, such as a finger, can be placed and fixed. With such a device, significantly more mechanoreceptors per area can be excited and, as a result, significantly better brain current curves can be measured.

Diese und auch die nachfolgend beschriebene Variante des Vibrationsstimulators, bei dem der Elektromagnet an der Rückseite der Auflage angeordnet ist, sind dazu geeignet, die klinische Untersuchung mit der Vibrationsgabel nach Rydel-Seiffer zu simulieren.These and also the subsequently described variant of the vibration stimulator, in which the electromagnet is arranged on the back of the support, are suitable for simulating the clinical examination with the vibrating fork according to Rydel-Seiffer.

Bei der Methode nach Rydel-Seiffer wird zur Feststellung des Vibrationsempfindens die Vibrationsgabel mit einer Gummiplatte als Auflagefläche auf ein körperfernes Gelenk (z.B. Daumengelenk) aufgesetzt, die Gabel angestoßen und der Proband gebeten, mit abnehmender Schwingungsamplitude den Moment der erlöschenden Vibrationsempfindung anzugeben (arbiträre Skala 0–8 von 8). In the Rydel-Seiffer method, the vibrating fork is placed on a distal joint (eg thumb joint) with a rubber plate as a contact surface, the fork is triggered and the subject asked to indicate the moment of the extinguishing sensation of vibration with decreasing amplitude of vibration (arbitrary scale 0) -8 of 8).

Der erfindungsgemäße Vibrationsstimulator wurde mit Hilfe von zwanzig gesunden Probanden auf die jeweils gleich empfundene Schwingungsamplitude der Vibrationsgabel kalibriert, so dass mit der Vorrichtung eine in jeder Hinsicht einer klinischen Untersuchung vergleichbare Reizung erfolgen kann. In diesen beiden Varianten wird somit ein Gerät zur Vibrationsreizung bereitgestellt, das nach einem der Vibrationsgabel nach Rydel-Seiffer analogen Verfahren arbeitet und die mitarbeitsunabhängige Erfassung der Vibrationsschwelle eines Probanden ermöglicht. The vibration stimulator according to the invention was calibrated with the aid of twenty healthy volunteers to the vibration amplitude of the vibrating fork which felt the same in each case, so that the device can be stimulated in the same way as a clinical examination. In these two variants, a device for vibration stimulation is thus provided, which operates according to a vibration fork according to Rydel-Seiffer analog method and allows non-cooperative detection of the vibration threshold of a subject.

Im Rahmen einer klinischen Studie mit dieser Vorrichtung konnte eine statistisch signifikante Korrelation der klinisch ermittelten Vibrationsschwelle (Gabel, Angaben des Probanden) mit der mit abnehmender Vibrationsintensität des Stimulators durch Ausfall der Hirnstromkurve ermittelten Vibrationsschwelle durch die Vorrichtung festgestellt werden. Somit kann die individuelle Vibrationsschwelle auch ohne Mitarbeit des Probanden durch die erfindungsgemäße Vorrichtung bestimmt werden. Abgesehen von einer veränderten Reizdarbietung (Fingerkuppe statt Aufliegen auf ein Gelenk) ist dies auch mit der nachfolgend beschriebenen Vorrichtung möglich. In a clinical study with this device, a statistically significant correlation of the clinically determined vibration threshold (fork, data of the test person) with the vibration threshold detected by the device as the intensity of the stimulation was reduced by the loss of the cerebral current curve could be determined. Thus, the individual vibration threshold can be determined by the device according to the invention without the participation of the subject. Apart from a modified stimulus presentation (fingertip instead of resting on a joint), this is also possible with the device described below.

Bei dem Stimulatortyp, bei dem sich der Magnet unterhalb der Auflage befindet, werden die Auflage und damit auch das auf der Auflage liegende Körperteil von unten in Vibration versetzt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Auflage bewegbar in einem Gehäuse integriert, ähnlich einer Computermaus. Die gesamte Fingerbeere des Probanden liegt bei der Messung auf der ausgeformten, bewegbaren „Maustaste“, die als Auflage dient, auf, der Rest der Hand auf dem starren Gehäuseteil. Damit ist es möglich, die entspannt liegende Fingerbeere von unten zu stimulieren und deren sehr hohe Mechanorezeptordichte für die Untersuchung zu nutzen.In the type of stimulator with the magnet under the overlay, the Edition and thus also the lying on the support body part from below vibrated. In a preferred embodiment, the pad is movably integrated in a housing, similar to a computer mouse. The subject's entire fingertip rests on the molded, movable "mouse button" that serves as an overlay on the measurement, the rest of the hand on the rigid case. This makes it possible to stimulate the relaxed finger rest from below and to use their very high mechanoreceptor density for the examination.

Auch in dieser Variante erfolgt der Antrieb durch einen Hubmagneten, jedoch von unten mit einem Schwingungselement, insbesondere einem Federschwingsystem, das aus einer Rückstellfeder und einer zweiten Schwingungsfeder besteht, die zur Erzeugung von Vibrationen im mechanischen Resonanzbereich des Systems dient. Der von der Rückstellfeder beschleunigte Ankerstößel wird von der zweiten Feder aufgefangen und wiederum in die Gegenrichtung (in die Spule hinein) beschleunigt. Setzt in diesem Moment eine erneute Erregung der Magnetspule ein, wird die mechanische Resonanz des Systems zur Erzeugung einer gleichförmigeren Schwingung genutzt und die Fingerbeere auch von unten stimuliert. Durch die Ausformung der Maustaste wird ein großflächiger Kontakt zur Fingerbeere gewährleistet, wodurch erheblich mehr Mechanorezeptoren pro Fläche stimuliert werden können. Also in this variant, the drive is effected by a lifting magnet, but from below with a vibration element, in particular a spring vibration system, which consists of a return spring and a second vibration spring, which serves to generate vibrations in the mechanical resonance range of the system. The accelerated by the return spring armature plunger is caught by the second spring and in turn accelerated in the opposite direction (into the coil). At this moment, if the magnetic coil is re-energized, the mechanical resonance of the system is used to produce a more uniform vibration and the fingertip is also stimulated from below. Forming the mouse button ensures a large area of contact with the fingertip, which can stimulate significantly more mechanoreceptors per area.

Die Übertragung auf die Auflage erfolgt durch den an der Taste von innen anliegenden Ankerstößel, die Rückstellung der Taste durch deren eigene Rückstellkraft und durch die Masse des aufliegenden Fingers. The transfer to the support is made by the on the button from the inside of the anchor tappet, the return of the key by their own restoring force and by the mass of the resting finger.

Anstelle einer als Taste ausgebildeten Auflage ist auch eine elastische Auflage oder eine Gummiausformung möglich. Wesentlich ist, dass die unterhalb der Auflage erzeugte Schwingung auf die Auflage und damit auf den betreffenden Körperteil kraftschlüssig übertragen wird.Instead of a trained as a key pad, an elastic pad or a rubber molding is possible. It is essential that the vibration generated below the support is transmitted non-positively on the support and thus on the relevant body part.

In einer weiteren Variante sind die mit externen Messsystemen per Infrarot synchronisierten beiden Vibrationsstimulatoren zudem an einen Zufallsgenerator angeschlossen, der die Reizintensität und Reizart (Vibration oder Druck) zufällig oder nach einem festgelegten Programmablauf variiert. Hierdurch kann der Stimulator mit Vibrations- und/oder Druckreizung zur Validierung einfacher motorischer Antworten nach zufällig in der Intensität und Reizart variierter Reizsetzung eingesetzt werden, wie in der noch nicht veröffentlichten PCT/EP2013/074722 beschrieben. Vorzugsweise erfolgt im Rahmen der Messung auch eine Mitprotokollierung der erfolgten Reizart und -intensität innerhalb der Ableitung der Hirnstromkurven, d.h. es werden vier separate Kurven aufgezeichnet. In a further variant, the two vibration stimulators synchronized with external measuring systems via infrared are also connected to a random generator which varies the stimulus intensity and type of stimulus (vibration or pressure) at random or according to a defined program sequence. This allows the stimulator to be used with vibration and / or pressure stimulation to validate simple motor responses to randomly varied stimulation in intensity and stimulus type, as in the not yet published PCT / EP2013 / 074722 described. Preferably, within the scope of the measurement, there is also a log of the type of stimulus and intensity that has taken place within the derivation of the brain current curves, ie four separate curves are recorded.

Die Ausführungsform der Vorrichtung mit der drehbaren Scheibe ermöglicht je nach spezifischer Ausgestaltung die Erzeugung von Berührungs- bzw. Überstreichungsreizen entsprechend einer linearen oder leicht gekrümmten Bewegung des Berührungselements parallel zu der zu stimulierenden Hautoberfläche.The embodiment of the rotatable disc device, depending on the specific embodiment, enables the generation of touch delays corresponding to a linear or slightly curved movement of the contact element parallel to the skin surface to be stimulated.

Die Vorrichtung zur Stimulation von Mechanorezeptoren für neurologische Untersuchungen umfasst eine drehbare Scheibe, einen Motor, der über ein Getriebe die drehbare Scheibe antreibt, und weist ein Schaltelement auf, das dazu dient, ein mit der Drehposition der Scheibe synchronisiertes Signal an ein externes elektrophysiologisches Messsystem (39) zu leiten, vorzugsweise mit Infrarot, wobei die Scheibe feststehend oder antriebsverbunden mit einem Berührungselement ist und das Berührungselement während einer Drehbewegung der Scheibe auf einer Körperstelle des Probanden einen Reiz, insbesondere durch Berührung, Überstreichen, erzeugt.The device for stimulating mechanoreceptors for neurological examinations comprises a rotatable disc, a motor which drives the rotatable disc via a gear, and has a switching element which serves to transmit a signal synchronized with the rotational position of the disc to an external electrophysiological measuring system (US Pat. 39 ), preferably with infrared, wherein the disc is stationary or drivingly connected to a contact element and the contact element during a rotational movement of the disc on a body site of the subject a stimulus, in particular by touching, sweeping generated.

In der einfachsten Variante der Stimulationsvorrichtung durch Bestreichen ist das Berührungselement, das ein Wattestäbchen sein kann, in einer einstellbaren Position feststehend mit der Scheibe verbunden und erstreckt sich vorzugsweise radial nach außen. Das Berührungselement führt eine leicht gekrümmte Überstreichbewegung auf der Haut des Probanden durch, die etwa parallel zur Hautfläche gerichtet ist.In the simplest variant of the stimulation device by brushing is the contact element, which may be a cotton swab, fixedly connected in an adjustable position with the disc and preferably extends radially outward. The contact element performs a slightly curved sweeping motion on the skin of the subject, which is approximately parallel to the skin surface.

In einer weiteren Variante des Stimulators durch Bestreichen ist die Vorrichtung mit einem speziellen ebenen Getriebe, insbesondere einer Kombination aus Viergelenkskette und Parallelkurbelgetriebe ausgerüstet, das ein annähernd lineares Überstreichen ermöglicht. Bei einer jeden 360° Drehung der Scheibe wird einmal der Bereich, auf dem der zu stimulierende Körperteil des Probanden auf einer Auflage aufliegt, in einer parallel zur Hautoberfläche gerichteten linearen Bewegung überstrichen und dadurch die Körperoberfläche durch Bestreichen berührt. Diese Getriebe ermöglichen einen schnelleren und annähernd planen Vorlauf (im Gegensatz zur Kreisbewegung) über das zu bestreichende Körperteil. In a further variant of the stimulator by brushing the device is equipped with a special planar gear, in particular a combination of four-link chain and parallel crank gear, which allows an approximately linear sweeping. At each 360 ° rotation of the disc once the area on which the body part of the subject to be stimulated rests on a support, swept in a direction parallel to the skin surface linear movement and thereby touched the body surface by brushing. These transmissions allow a faster and nearly planer flow (as opposed to circular motion) over the body part to be brushed.

Die Aufbauvariante zur Lagesinntestung mittels passiver Fingerbewegung umfasst einen nockengetriebenen Hebelmechanismus, insbesondere einen Exzenter mit Getriebe, vorzugsweise einer Viergelenkskette.The construction variant for attitude sense testing by means of passive finger movement comprises a cam-driven lever mechanism, in particular an eccentric with gear, preferably a four-bar chain.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben.The invention will be described in more detail below with reference to exemplary embodiments.

Es zeigt:It shows:

1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines taktilen Stimulators durch mechanischen Impuls, 1 a schematic representation of a preferred embodiment of a tactile stimulator by mechanical impulse,

2 die Messdaten beim Einsatz der Vorrichtung aus 1, 2 the measurement data when using the device 1 .

3 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines taktilen Stimulators durch Vibration und Druck, 3 a schematic representation of a first embodiment of a tactile stimulator by vibration and pressure,

4 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines taktilen Stimulators durch Vibration und Druck, 4 a schematic representation of a second embodiment of a tactile stimulator by vibration and pressure,

5 die Messdaten beim Einsatz der Vorrichtung aus 3, 5 the measurement data when using the device 3 .

6 eine schematische Darstellung eines ersten taktilen Stimulators durch Bestreichen, 6 a schematic representation of a first tactile stimulator by brushing,

7 eine schematische Darstellung eines zweiten taktilen Stimulators durch Bestreichen, 7 a schematic representation of a second tactile stimulator by brushing,

8 eine schematische Darstellung einer ersten Variante des Getriebes in 7, 8th a schematic representation of a first variant of the transmission in 7 .

9 eine schematische Darstellung einer zweiten Variante des Getriebes in 7, 9 a schematic representation of a second variant of the transmission in 7 .

10 eine schematische Darstellung eines taktilen Stimulators durch passive Bewegung, 10 a schematic representation of a tactile stimulator by passive movement,

11 das mechanische Ablaufdiagramm und die SEP-Ableitung bei Einsatz der Vorrichtung aus 10, 11 the mechanical flow chart and the SEP-derivative when using the device 10 .

12 gemittelte Hirnrindenpotentiale im Zeit-Amplituden-Diagramm nach mechanischer Reizung durch Druck mit der Vorrichtung aus 3 (obere Kurve) und Bestreichen mit der Vorrichtung aus 6 (untere Kurve) des rechten Daumens, 50 Jahre alte Probandin, Körpergröße 165 cm. Latenzen Druckreizung: N0: 39,6 ms, P0: 48,7 ms, N1: 79,5 ms. Latenzen Bestreichen: N0: 39,8 ms, P0: 46,1 ms, N1: 56,6 ms. Skala: 2µV/DIV, 20ms/DIV, 12 averaged cerebral cortical potentials in the time-amplitude diagram after mechanical stimulation by pressure with the device 3 (upper curve) and painting with the device 6 (lower curve) of the right thumb, 50-year-old subject, height 165 cm. Latencies Pressure: N0: 39.6 ms, P0: 48.7 ms, N1: 79.5 ms. Coat latencies: N0: 39.8 ms, P0: 46.1 ms, N1: 56.6 ms. Scale: 2μV / DIV, 20ms / DIV,

13 eine gemittelte Hirnrindenpotentiale im Zeit-Amplituden-Diagramm nach mechanischer Reizung durch Druck mit der Vorrichtung aus 3 (obere Kurve) und Bestreichen (untere Kurve) mit der Vorrichtung aus 6 der rechten Großzehe, 33 Jahre alter Proband, Körpergröße 172 cm. Latenzen Druckreizung: N0: 53,2 ms, P0: 63,0 ms, N1: 71,8 ms. Latenzen Bestreichen: N0: 60,2 ms, P0: 67,9 ms, N1: 95,1 ms. Skala: 2µV/DIV, 20ms/DIV, 13 an averaged cerebral cortical potentials in the time-amplitude diagram after mechanical stimulation by pressure with the device 3 (upper curve) and brushing (lower curve) with the device 6 the right big toe, 33 years old subject, height 172 cm. Latencies Pressure: N0: 53.2 ms, P0: 63.0 ms, N1: 71.8 ms. Coat latencies: N0: 60.2 ms, P0: 67.9 ms, N1: 95.1 ms. Scale: 2μV / DIV, 20ms / DIV,

14 ein Medianus-SEP, elektrisch (Reizung des Nervenstammes des Nervus medianus am Handgelenk) N0: 19,7 ms, P0: 25,6 ms einer 56-jährigen Probandin, Körpergröße 170 cm, und ein SEP nach Vibrationsreizung am Daumen mit einer Vorrichtung aus 3 N0: 33,2 ms, P0: 39,4 ms, N1: 49,2 ms. Abzüglich mechanischer Latenz (2,2 ms): N0: 31,0 ms und ein SEP nach mechanischem Impuls am Daumen mit einer Vorrichtung aus 1, N0: 36,1 ms, P0: 42,7 ms, N1: 50,5 ms. Abzüglich mechanischer Latenz (14 ms): N0: 22,1 ms, Skala: 2µV/DIV, 20ms/DIV 14 a Medianus SEP, electrical (irritation of the nerve trunk of the median nerve on the wrist) N0: 19.7 ms, P0: 25.6 ms of a 56-year-old subject, height 170 cm, and a SEP after vibration irritation on the thumb with a device off 3 N0: 33.2 ms, P0: 39.4 ms, N1: 49.2 ms. Less mechanical latency (2.2 ms): N0: 31.0 ms and a SEP after mechanical impulse on the thumb with a device off 1 , N0: 36.1 ms, P0: 42.7 ms, N1: 50.5 ms. Less mechanical latency (14 ms): N0: 22.1 ms, scale: 2μV / DIV, 20ms / DIV

15 ein Tibialis-SEP, elektrisch (Reizung des Nervenstammes des Nervus tibialis am Sprunggelenk) P40: 37,2 ms einer 24-jährigen Probandin, Körpergröße 167 cm, und ein SEP nach mechanischem Impuls der Großzehe mit einer Vorrichtung aus 1, N0: 51,6 ms, P0: 59,7 ms, N1: 71,1 ms. Abzüglich mechanischer Latenz (14 ms): P0: 45,7 ms, und ein SEP nach Vibrationsreizung der Großzehe mit einer Vorrichtung aus 3, N0: 50,7 ms, P0: 59,0 ms, N1: 70,3 ms. Abzüglich mechanischer Latenz (2,2 ms): P0: 56,8 ms, Skala: 2µV/DIV, 20ms/DIV 15 a tibialis SEP, electrical (irritation of the anus trunk of the tibial nerve at the ankle joint) P40: 37.2 ms of a 24-year-old subject, height 167 cm, and a SEP after mechanical impulse of the big toe with a device 1 , N0: 51.6 ms, P0: 59.7 ms, N1: 71.1 ms. Less mechanical latency (14 ms): P0: 45.7 ms, and one SEP after vibration irritation of the big toe with one device 3 , N0: 50.7 ms, P0: 59.0 ms, N1: 70.3 ms. Less mechanical latency (2.2 ms): P0: 56.8 ms, scale: 2μV / DIV, 20ms / DIV

16 im Vergleich zu den evozierten Potentialen durch das erfindungsgemäße Vibrations-Stimulationsgerät (obere Kurven) ein erheblich schlechteres Signal mit kleinerer Amplitude (hier N0–P0 ca. 0,25 µV), starkem Signalrauschen und Kurvenverschiebung durch geringe Reizsynchronizität aufgrund der konstruktiven Eigenschaften des Vibrationsgebers (Mikromotor mit Unwucht und erheblichem Trägheitsmoment, benötigt wechselnde Zeitspanne zum Anlauf auf volle Drehzahl, Maximaldrehzahl u.a. lageabhängig), 16 Compared to the evoked potentials by the vibration stimulation device according to the invention (upper curves) a considerably poorer signal with smaller amplitude (here N0-P0 approx. 0.25 μV), strong signal noise and curve shift due to low stimulus synchronicity due to the structural properties of the vibration generator ( Micromotor with imbalance and significant moment of inertia, requires changing time to start up to full speed, maximum speed, among other things, position-dependent),

17 eine schematische Darstellung der elektrischen Steuerung des taktilen Stimulators zur Erzeugung von Druck und Vibrationsreizen und 17 a schematic representation of the electrical control of the tactile stimulator for generating pressure and vibration stimuli and

18 die schematische Darstellung des optionalen Moduls des Zufallsgenerators. 18 the schematic representation of the optional module of the random number generator.

In 1 ist schematisch eine Vorrichtung zur Stimulation von Mechanorezeptoren durch mechanische Impulse (Druckreiz) dargestellt. Als mechanischer Stimulationsgeber dient ein Zylindermagnet (Hubmagnet) 12 mit Eisenanker und Spule 13 in drückender Ausführung mit Rückstellfeder 16. Der Elektromagnet 12, 13 ist starr an einem horizontal verlaufenden Träger 10 befestigt, der in vertikaler Richtung auf einem Stativ 11 verschiebbar ist. Die Übertragung der Reizung erfolgt direkt von dem nach unten weisenden Ende 14 des Magnetkerns 12 auf die Haut des Probanden. Die Fixierung des Fingers oder der Zehe erfolgt durch Einlegen in eine halbrunde Auflage 17. Der Kontakt zwischen dem unteren Ende des Magneten 12 und der Haut wird durch Verschieben des Horizontalträgers 10 entlang dem vertikal verlaufenden Ständer 11 eingestellt.In 1 schematically a device for the stimulation of mechanoreceptors by mechanical impulses (pressure stimulus) is shown. The mechanical stimulation sensor is a cylinder magnet (lifting magnet) 12 with iron anchor and coil 13 in pushing version with return spring 16 , The electromagnet 12 . 13 is rigid on a horizontally extending support 10 fixed in a vertical direction on a tripod 11 is displaceable. The transmission of the irritation takes place directly from the downward-pointing end 14 of the magnetic core 12 on the skin of the subject. The fixation of the finger or the toe takes place by placing it in a semicircular support 17 , The contact between the lower end of the magnet 12 and the skin is made by moving the horizontal carrier 10 along the vertical stand 11 set.

Vorzugsweise wird als Zylindermagnet ein Zylindermagnet Typ ITS-LZ1949D der Fa. Intertec Components, Erdingerstraße 45, 85356 Freising mit Nenn-Hub 10 mm, Befestigung M3, Nennspannung 6 V/DC, Anfangs-/Endkraft N 0.6 N/11 N, Abm. (Ø × L) 20 mm × 49 mm, Nennleistung 7 W, Ausführung drückend, Ø 20 mm, Grenztemperatur 130 °C, Gewicht 86 g eingesetzt. Preferably, a cylinder magnet type ITS-LZ1949D Fa. Intertec Components, Erdingerstraße 45 , 85356 Freising with nominal stroke 10 mm, fixing M3, rated voltage 6 V / DC, initial / final load N 0.6 N / 11 N, dim. (Ø × L) 20 mm × 49 mm, rated power 7 W, oppressive version, Ø 20 mm, limit temperature 130 ° C, weight 86 g used.

Die mit solch einem Stimulator erhaltenen Messdaten, die bei einer Stimulationsfrequenz von 3 Hz, einer Reizdauer von 50 ms, der aufgebrachten Masse von 140 g, einem Hub von 1,5 mm und einem Stößeldurchmesser von 2,5 mm und einer mechanischen Latenz von 14 ms erhalten wurden, sind in 2 dargestellt.The measurement data obtained with such a stimulator, at a stimulation frequency of 3 Hz, a stimulus duration of 50 ms, the applied mass of 140 g, a stroke of 1.5 mm and a ram diameter of 2.5 mm and a mechanical latency of 14 ms are received in 2 shown.

2 zeigt die Messung der mechanischen Latenz vom Beginn der Erregung des Hubmagneten bis zum Auftreffen des Ankerstößels auf die Haut. Bei einer Betriebsspannung von 6 V ergibt sich bauartbedingt eine reproduzierbare Verzögerung von 14 ms, welche in der zeitlichen Auswertung der Hirnstrompotentiale berücksichtigt werden muss (Messgeräteauslösung zum Zeitpunkt der elektrischen Erregung des Hubmagneten). 2 shows the measurement of the mechanical latency from the beginning of the excitation of the solenoid to the impact of the anchor tappet on the skin. With an operating voltage of 6 V, a reproducible delay of 14 ms results due to the design, which must be taken into account in the temporal evaluation of the brain current potentials (triggering of the measuring device at the time of electrical excitation of the lifting magnet).

In den 3 und 4 sind zwei verschiedene Ausführungsformen von taktilen Stimulatoren durch Vibration und Druck dargestellt.In the 3 and 4 Two different embodiments of tactile stimulators are shown by vibration and pressure.

Bei der in 3 dargestellten Variante dient ein Zylindermagnet (Hubmagnet) mit Eisenanker (Zylindermagnet Typ ITS-LZ1335D) in drückender Ausführung mit Rückstellfeder 16 als mechanischer Stimulationsgeber. Die Übertragung der Reizung erfolgt durch eine elektrisch isolierte Gummiplatte 15, die am unteren Ende des Magneten 12 starr mit diesem verbunden ist. Die Fixierung des Fingers oder der Zehe erfolgt durch Einlegen in ein halbrundes Prisma 17. Die Einstellung des Hautkontaktes zum Stimulator erfolgt durch Verschieben des horizontalen Trägers 10 in vertikale Richtung entlang dem Vertikalträger 11.At the in 3 A cylindrical magnet (lifting magnet) with iron anchor (cylindrical magnet type ITS-LZ1335D) in pushing version with return spring is used 16 as a mechanical stimulation generator. The transmission of the irritation is carried out by an electrically insulated rubber plate 15 at the bottom of the magnet 12 is rigidly connected to this. The fixation of the finger or the toe takes place by placing it in a semicircular prism 17 , The skin contact with the stimulator is adjusted by moving the horizontal support 10 in vertical direction along the vertical beam 11 ,

Bei der in 4 dargestellten Variante liegt die Beere des Zeigefingers auf einem Gehäuse, das der Form einer Computermaus ähnelt. Zur Anwendung kommt ebenfalls der Zylindermagnet Typ ITS-LZ1335D, ergänzt um ein Federschwingsystem 16, 18 aus einer Rückstellfeder 16 und einem Schwingungselement 18. Der Stößel des Magneten 12 liegt in einer Nut der Taste, die als Auflage 17 dient, ein. Die Hand des Probanden liegt auf dem Gehäuse auf, und der zu stimulierende Finger befindet sich auf der Auflagetaste 17, die durch den unterhalb der Taste befindlichen Magneten in Schwingung gesetzt wird. Generell muss die Auflage nicht in einem Gehäuse integriert sein.At the in 4 illustrated variant, the berry of the index finger is on a housing that resembles the shape of a computer mouse. Also used is the cylindrical magnet type ITS-LZ1335D, supplemented by a spring-oscillating system 16 . 18 from a return spring 16 and a vibration element 18 , The pestle of the magnet 12 lies in a groove of the button as an overlay 17 serves, one. The subject's hand rests on the case, and the finger to be stimulated is on the touch pad 17 , which is set in vibration by the magnet located below the button. Generally, the support does not have to be integrated in a housing.

Bei dieser Variante wird ein Zylindermagnet Typ ITS-LZ1335D der Fa. Intertec Components, Erdingerstraße 45, 85356 Freising mit einem Nenn-Hub 4 mm, Befestigung M3, Nennspannung 6 V/DC, Anfangs-/Endkraft 0.4N/2N, Abm. (Ø × L) 13 mm × 33 mm, Nennleistung 4W, Ausführung drückend, Ø 16 mm, Grenztemperatur 130 °C, Gewicht 24 eingesetzt.In this variant, a cylinder magnet type ITS-LZ1335D Fa. Intertec Components, Erdingerstraße 45 , 85356 Freising with a nominal stroke 4 mm, fixing M3, rated voltage 6 V / DC, initial / final force 0.4N / 2N, dim. (Ø × L) 13 mm × 33 mm, rated power 4W, oppressive version, Ø 16 mm, limit temperature 130 ° C, weight 24 inserted.

Die Messdaten für die Druck- und Vibrationsstimulation waren wie folgt: Stimulationsfrequenz 0,83–7 Hz, Reizdauer 30–210 ms, Vibrationsfrequenz 30, 60, 135 oder 230 Hz, Impulsbreite 0,3–15 ms, Kraft 50 g (0,5 N) im Druck- und Vibrationsbetrieb, Hub 0,5 mm, Gummiteller Ø 1,4 cm, Fläche 1,54 cm², 1,0 g, Stromaufnahme in Ruhe: 70 mA, bei Stimulation: 80 mA.The pressure and vibration stimulation measurements were as follows: pacing frequency 0.83-7 Hz, stimulation time 30-210 ms, vibration frequency 30, 60, 135 or 230 Hz, pulse width 0.3-15 ms, force 50 g (0, 5 N) in pressure and vibration mode, stroke 0.5 mm, rubber plate Ø 1.4 cm, surface 1.54 cm ² , 1.0 g, current consumption at rest: 70 mA, at stimulation: 80 mA.

Die Druck- und Vibrationsstimulation mit der Vorrichtung aus 3 und 4 erfolgte unter folgenden Bedingungen am Probanden: Vibrationsreize (200–400) mit 2 Hz Reizfrequenz, Reizdauer 70 ms, Impulsdauer des Vibrationseinzelpulses: 15 ms, Frequenz 60 Hz, Reizung mit Variation der Intensität: Impulsdauer des Vibrationseinzelpulses: stufenlos 0,3–15 ms, Reizung mit Variation der Frequenz: 4-stufig mit 30, 60, 135 oder 230 Hz.The pressure and vibration stimulation with the device off 3 and 4 on the subject under the following conditions: vibration stimuli (200-400) with 2 Hz stimulation frequency, stimulus duration 70 ms, pulse duration of the vibration single pulse: 15 ms, frequency 60 Hz, irritation with variation of the intensity: Pulse duration of the vibration single pulse: stepless 0.3-15 ms , Irritation with variation of the frequency: 4-stage with 30, 60, 135 or 230 Hz.

Die erhaltenen Messwerte sind in 5 dargestellt.The measured values obtained are in 5 shown.

5 zeigt die Messung der mechanischen Latenz vom Beginn der Erregung des Hubmagneten bis zum Beginn der mechanischen Vibrationsreizung für die Reizfrequenzen 60, 135 und 230 Hz. Bei einer Betriebsspannung von 6 V ergibt sich bauartbedingt eine reproduzierbare Verzögerung von 2,2 ms, welche in der zeitlichen Auswertung der Hirnstrompotentiale berücksichtigt werden muss (Messgeräteauslösung zum Zeitpunkt der elektrischen Erregung des Hubmagneten). 5 shows the measurement of the mechanical latency from the beginning of the excitation of the solenoid to the beginning of the mechanical vibration stimulus for the stimulation frequencies 60, 135 and 230 Hz. At an operating voltage of 6 V results due to design a reproducible delay of 2.2 ms, which in the temporal Evaluation of cerebral current potentials must be taken into account (device triggering at the time of electrical excitation of the solenoid).

Eine erste Ausführungsform eines taktilen Stimulators durch Besteichen ist in 6 dargestellt. Ein Motor 22 mit einem Getriebe 28 treibt eine runde Drehscheibe 23, beispielsweise mit 43 U/min, an. An der Drehscheibe 23 ist ein Berührungselement 27 in Form eines Wattetupfers o.Ä. zum Überstreichen der Haut einstellbar angebracht und kann feststehend zur Scheibe 23 fixiert werden. Auf der Drehscheibe 23 befindet sich ein Magnet 24, der einmal pro Umdrehung einen Reedkontakt 26 betätigt, um ein Synchronisationssignal an ein externes Elektrophysiologie-Messsystem per Infrarotlicht zu senden. Magnet 24 und Reedkontakt 26 bilden einen Schalter. Die Justage erfolgt folgendermaßen: Die Steuerungsschaltung bewirkt, dass der Getriebemotor 28, 22 nach Einleitung eines Langsamlaufes exakt bei Kontaktschluss des Reedkontaktes 26 stoppt. Daraufhin wird manuell der zu bestreichende Finger oder Zeh von rechts (Linksdrehung der Drehscheibe) an das Berührungselement 27 gebracht, so dass immer genau zu Beginn des Bestreichens der Reedkontakt 26 schließt und damit das externe Messsystem auslöst.A first embodiment of a tactile stimulator by sticking is in FIG 6 shown. An engine 22 with a gear 28 drives a round turntable 23 , for example at 43 rpm. At the turntable 23 is a touch element 27 in the form of a cotton swab or similar Adjustable to repaint the skin and can be fixed to the disc 23 be fixed. On the turntable 23 there is a magnet 24 , which once a turn a reed contact 26 operated to send a synchronization signal to an external electrophysiology measuring system by infrared light. magnet 24 and reed contact 26 form a switch. The adjustment is carried out as follows: The control circuit causes the geared motor 28 . 22 after initiation of a slow run exactly at contact closure of the reed contact 26 stops. Then the finger or toe to be brushed is manually from the right (Turning the turntable left) to the contact element 27 brought, so always at the very beginning of brushing the reed contact 26 closes and thus triggers the external measuring system.

Eine weitere Ausführungsform eines Stimulators durch Bestreichen zeigt 7. Ein Motor 22 mit Getriebe 28 treibt eine Drehscheibe 23 an mit 43 U/min. An diese gekoppelt ist ein ebenes Getriebe 30, 31, 32, 33, 34, 35, wie anschließend beschrieben, das einen annähernd planen Lauf beim Überstreichen gewährleistet. Zusätzlich erfolgt das Bestreichen getriebebedingt in höherer Geschwindigkeit als der oberhalb des zu bestreichenden Areals stattfindende Rücklauf. An der Koppel 35 ist ein Wattetupfer o.Ä. als Berührungselement 27 zum Überstreichen der Haut verstellbar angebracht. Auf der Drehscheibe 23 befindet sich ein Magnet 24, der einmal pro Umdrehung einen Reedkontakt 26 betätigt, um ein Synchronisationssignal an ein Elektrophysiologie-Messsystem zu senden. Die Justage erfolgt wie bei 6 beschrieben. Another embodiment of a stimulator by brushing shows 7 , An engine 22 with gear 28 drives a hub 23 at 43 rpm. Coupled to this is a planar gear 30 . 31 . 32 . 33 . 34 . 35 , as described below, which ensures an approximately plan run when sweeping. In addition, the coating is geared to higher speed than that taking place above the area to be swept return. At the paddock 35 is a cotton swab or similar as a contact element 27 Adjustable for repainting the skin. On the turntable 23 there is a magnet 24 , which once a turn a reed contact 26 operated to send a synchronization signal to an electrophysiology measuring system. The adjustment takes place as with 6 described.

Als Getriebeelemente können bei der in 7 dargestellten Ausführungsform beispielsweise Mehrpunktgelenkgetriebe 31, 32, 33, 34, insbesondere Viergelenkgetriebe, die in 8 dargestellt ist und ein Parallelkurbelgetriebe, das in 9 dargestellt ist, verwendet werden. Das Viergelenksgetriebe wandelt die Drehbewegung der Drehscheibe in eine ungleichförmig übersetzte, plan-konvexe Bewegung um mit höherer Geschwindigkeit des Vorlaufs (hierbei Bestreichen) als des Rücklaufs (ohne Berührung). Das verbundene Parallelkurbelgetriebe sorgt für eine nahezu senkrechte Position des Stimulationselementes 27 während des gesamten Bewegungsablaufes. As transmission elements can in the in 7 illustrated embodiment, for example, multi-point linkage 31 . 32 . 33 . 34 , in particular four-bar linkage, in 8th is shown and a parallel crank gear, the in 9 is shown used. The four-bar mechanism converts the rotational movement of the turntable into a non-uniformly translated, plano-convex movement with higher speed of the forward (this brushing) than the return (without contact). The connected parallel crank gear ensures a nearly vertical position of the stimulation element 27 throughout the movement.

Der Bewegungsumfang des Berührungselements 27 ist als gepunktete Linie nachgezeichnet. The range of motion of the touch element 27 is traced as a dotted line.

10 zeigt den schematischen Aufbau eines Stimulators zur passiven Bewegung eines Fingers oder Zehs mit einem nockengetriebenen Hebelmechanismus. Ausgehend von dem Grundgerät gemäß 6 ist auf die Drehscheibe 23 ein Exzenter 40 aufgesetzt. Eine nicht umlauffähige Viergelenkskette 41, 42, 43, 44, 45 wird links am Stativ 46 und rechts auf der Grundplatte 47 durch Einsetzen von Schrauben bzw. Splinte befestigt. Der obere Querlenker 48 liegt auf dem Exzenter 40 auf, wobei dieser zwischen einem Winkel der Drehscheibe zwischen 0° und 180° den Querlenker 48 berührt und auslenkt. Ebenfalls kann der Exzenter 40 mit dem oberen Querlenker 48 über ein Langloch verbunden sein. Zwischen 180° und 0° liegt der mittels der Zugstrebe 49 verbundene untere Querlenker 50, der auch die Auflage 17 für das zu stimulierende Körperteil bildet, auf der Grundplatte 47 auf. Die Triggerung durch Permanentmagnet 24 und Reedkontakt 26 erfolgt wie zuvor beschrieben. Nach Auflegen des zu untersuchenden Fingers oder Zehs auf die Auflage 17, 50 sind keine weiteren Justagearbeiten nötig, die Auslösung des Reedkontaktes erfolgt bei 0°. Dies entspricht exakt dem Beginn der passiven Fingerauslenkung. 10 shows the schematic structure of a stimulator for passive movement of a finger or toe with a cam-operated lever mechanism. Starting from the basic unit according to 6 is on the turntable 23 an eccentric 40 placed. A non-working four-link chain 41 . 42 . 43 . 44 . 45 is left on the tripod 46 and right on the base plate 47 secured by inserting screws or split pins. The upper wishbone 48 lies on the eccentric 40 on, between this between an angle of the turntable between 0 ° and 180 ° the wishbone 48 touches and deflects. Also, the eccentric 40 with the upper wishbone 48 be connected via a slot. Between 180 ° and 0 ° is the means of the tension strut 49 connected lower wishbones 50 who also the edition 17 for the body part to be stimulated, on the base plate 47 on. The triggering by permanent magnet 24 and reed contact 26 takes place as described above. After placing the test finger or toe on the overlay 17 . 50 If no further adjustments are necessary, the reed contact is triggered at 0 °. This corresponds exactly to the beginning of the passive finger deflection.

Das Ablaufdiagramm und die SEP-Ableitung bei Einsatz des Stimulators aus 10 sind in 11 dargestellt. Die Messung erfolgte unter den folgenden Bedingungen:The flow chart and SEP lead off when using the stimulator 10 are in 11 shown. The measurement was carried out under the following conditions:

Messwertereadings

Betriebsspannung: 5–6 V = (NiMH-Zellen: 5,3 V, hierauf Normierung), Stromaufnahme: Betriebsart 1), automatische Positionierung an: 122–162 mA, Betriebsart 1), automatische Positionierung aus: 155–204 mA, Betriebsart 2), automatische Positionierung an: 134 mA, Betriebsart 2), automatische Positionierung aus: 66 mA, IR-Diode: zusätzlich 30 mA bei Auslösung, Drehzahl: 43 U/min, Reizfrequenz: 0,72 Hz, Gewicht auf die Haut: ca. 10 g bei Überstreichen.Operating voltage: 5-6 V = (NiMH cells: 5.3 V, standardization), current consumption: operating mode 1), automatic positioning at: 122-162 mA, operating mode 1), automatic positioning off: 155-204 mA, operating mode 2), automatic positioning at: 134 mA, operating mode 2), automatic positioning off: 66 mA, IR diode: additional 30 mA when triggered, speed: 43 rpm, stimulation frequency: 0.72 Hz, weight on the skin: approx. 10 g when painting over.

Die Auslenkung des oberen Querlenkers 48 (Verbindung zur Zugstange) beträgt vorzugsweise 0–2,8 cm, die Auslenkung des unteren Querlenkers 50 (Verbindung zur Zugstange) 0–2,8 cm und der Winkel der Fingerauflage 0°–24°.The deflection of the upper arm 48 (Connection to the drawbar) is preferably 0-2.8 cm, the deflection of the lower arm 50 (Connection to the drawbar) 0-2,8 cm and the angle of the finger rest 0 ° -24 °.

Dargestellt in 11 ist der zeitliche Ablauf der Bewegung (Position) des oberen 48 und unteren 50 Querlenkers sowie des Winkels des unteren Querlenkers 50 (Auflage 17) in Abhängigkeit von der Zeit (43 U/min) und vom Drehwinkel (0° entspricht Stellung 3 Uhr der Drehscheibe 23 in Aufsicht, dort auch Auslösung des Reedkontaktes 24, 26). Die obere Kurve zeigt eine Beispielableitung eines hierdurch somatosensibel evozierten Potentiales (Positionen C3’ gegen Fz im 10-20-EEG-Sytem) mit gleicher Zeitachse. Shown in 11 is the timing of the movement (position) of the upper 48 and lower 50 Wishbone and the angle of the lower arm 50 (circulation 17 ) as a function of time (43 rpm) and the angle of rotation (0 ° corresponds to position 3 o'clock of the turntable 23 in supervision, there also trigger the reed contact 24 . 26 ). The upper curve shows an example derivation of a somatosensibly evoked potential (positions C3 'versus Fz in the 10-20 EEG system) with the same time axis.

Zu erkennen ist eine frühzeitige Potentialspitze um 50 ms sowie eine späte Potentialspitze um 500 ms, die die Hirnstromantwort auf den Beginn der Auslenkung des Fingers oder Zehs nach oben und den Beginn der Auslenkung nach unten repräsentieren – vgl. mechanisches Ablaufdiagramm unterhalb der Hirnstromkurven.An early potential peak of around 50 ms and a potential peak of around 500 ms can be seen, which represent the brain current response to the beginning of the deflection of the finger or toe upwards and the beginning of the downward deflection - cf. mechanical flow diagram below the brain current curves.

Die 12 bis 16 zeigen zwei übereinanderliegende Kurven: Es erfolgen stets zwei Messdurchläufe mit jeweils 200 Auslösungen, die getrennt dargestellt werden. Sollte sich in einer der gemittelten Rohkurven ein Artefakt, z.B. durch Schlucken des Probanden, befinden, so stellt dieser sich nur in einer Kurve dar, und kann hiermit sicher von einer „echten“ hirnelektrischen Aktivität nach mechanischer Reizsetzung unterschieden werden. Alle Kurven sind als Zeit-Amplituden-Diagramme dargestellt. Zum Zeitpunkt 0 erfolgt der Beginn der Reizsetzung, das Messgerät zur Aufzeichnung der Hirnstromkurven wird dabei optisch (Infrarotlicht, galvanische Trennung) ausgelöst. Dargestellt sind jeweils die aus den einzelnen Hirnstromkurven gemittelten Kurven (sog. evozierte Potentiale). Die Mittelung erfolgt, um in Bezug auf die Reizsetzung in festem zeitlichen Abstand auftretende Hirnpotentiale gegenüber diesbezüglich unsystematisch auftretenden Potentialen herauszufiltern.The 12 to 16 show two superimposed curves: There are always two measurement runs with 200 triggers each, which are displayed separately. If an artefact is present in one of the averaged raw curves, eg by swallowing the test subject, this only appears in a curve, and can hereby be reliably distinguished from a "true" brain electrical activity after mechanical stimulation. All curves are shown as time-amplitude diagrams. At time 0, the beginning of the stimulation, the measuring device for recording the Brain current curves are triggered optically (infrared light, galvanic isolation). In each case, the curves averaged from the individual brain current curves are shown (so-called evoked potentials). The averaging is done in order to filter out brain potentials occurring in relation to the stimulus at a fixed interval in relation to potentials which occur unsystematically in this regard.

Zum Vergleich sind vibrations-induzierte Hirnrinden-Potentiale durch einen Mikrovibrationsmotor eines Handys (16) dargestellt, welcher mittels Haftband am Daumenendglied befestigt ist. Bei einer Breite des Potentialkomplexes von ca. 5–10 ms kommt es aufgrund mangelnder Reizsynchronizität zu Phasenverschiebungen mit deutlicher Amplitudenabnahme (vgl. erheblich höhere Amplituden in 12–15) bis hin zu Auslöschung des durch Mittelung berechneten Gesamtpotentials.For comparison, vibration-induced cerebral cortical potentials are caused by a microvibration motor of a cell phone ( 16 ), which is attached by means of adhesive tape on the thumb end member. With a width of the potential complex of approx. 5-10 ms, phase shifts with a significant decrease in amplitude occur due to a lack of synchronism synchronicity (compare considerably higher amplitudes in 12 - 15 ) to extinction of the total potential calculated by averaging.

In 17 ist die elektrische Steuerung des taktilen Stimulators zur Erzeugung von Druck und Vibrationsreizen schematisch dargestellt. In 17 the electrical control of the tactile stimulator for generating pressure and vibration stimuli is shown schematically.

Ein Oszillator „Oszillator 1“ erzeugt den Stimulationstakt, die Reizfrequenz und Reizdauer ist über Potentiometer stufenlos einstellbar (Bereich: s. technische Daten). Mithilfe eines digitalen Signals lässt sich der Oszillator sperren oder aktivieren. Dieses digitale Signal wird durch den Taster „Start / Stopp“ vom Bediener oder von einer externen Steuerung über die herausgeführte Geräteschnittstelle gegeben. Im Falle gewünschter Druckreizung wird das Taktsignal des Oszillator 1 über den Leistungsverstärker an den Hubmagneten durchgeschaltet. Hierzu wird mit Hilfe eines weiteren digitalen Signals (vom Benutzer über den Taster „Vibration / Druck“ oder über die externe Schnittstelle gegeben) eine Logikschaltung freigegeben. Der „Oszillator 2“ zur Erzeugung des Vibrationstaktes ist während der positiven Phase des Stimulationstaktes freigegeben. Wird eine Vibrationsreizung gewünscht, so wird der Ausgang des Oszillators 2 durch oben bezeichnete Logikschaltung zum Leistungsverstärker durchgeschaltet nach Anlegen des komplementären digitalen Signals (Taster „Vibration / Druck“ oder über die externe Schnittstelle). Am Oszillator 2 sind die Pulsdauer des Vibrationstaktes stufenlos mit Hilfe eines Potentiometers und die Vibrationsfrequenz in diskreten Schritten einstellbar. Zur Möglichkeit der externen Beeinflussung der Pulsdauer ist ein entsprechender Analogeingang zur externen Schnittstelle herausgeführt. Der Takt des Oszillator 1 wird zur Synchronisation einer externen Steuerung zur Schnittstelle geführt. Zudem wird mit dem Takt des Oszillator 1 eine Infrarot-LED (IR-LED) aktiviert zur galvanisch getrennten Aktivierung externer Messgeräte zur Hirn- und Nervenstromaufzeichnung mit entsprechender optischer Empfangseinrichtung. An oscillator "Oscillator 1" generates the stimulation cycle, the stimulation frequency and stimulus duration are infinitely adjustable via potentiometer (range: see technical data). A digital signal can be used to lock or activate the oscillator. This digital signal is given by the operator via the "Start / Stop" button or by an external controller via the remote device interface. In the case of desired pressure stimulus, the clock signal of the oscillator 1 is switched through the power amplifier to the solenoid. For this purpose, a logic circuit is released by means of another digital signal (given by the user via the "vibration / pressure" button or via the external interface). The "oscillator 2" for generating the vibration clock is enabled during the positive phase of the stimulation clock. If a vibration stimulus is desired, the output of the oscillator 2 is switched through the above-indicated logic circuit to the power amplifier after applying the complementary digital signal (button "vibration / pressure" or via the external interface). At the oscillator 2, the pulse duration of the vibration cycle are infinitely adjustable by means of a potentiometer and the vibration frequency in discrete steps. For the possibility of influencing the pulse duration externally, a corresponding analogue input to the external interface is led out. The clock of the oscillator 1 is led to the synchronization of an external control to the interface. In addition, with the clock of the oscillator 1, an infrared LED (IR-LED) is activated for the galvanically isolated activation of external measuring devices for brain and nerve current recording with a corresponding optical receiving device.

18 zeigt schematisch das optionale Modul des Zufallsgenerators. 18 schematically shows the optional module of the random number generator.

Ein Taktgeber zur Erzeugung eines komplexen Taktes mit zufallsmodulierter Frequenz ist permanent in Betrieb. Bei entsprechender Position des Wahlschalters schaltet dieser in unregelmäßigen Abständen einen dezimalen Zähler (Zustände 1–4) weiter. Der 1 aus 4 codierte Zählerstand wird im Falle eines positiven Signalanstieges des vom externen Stimulator eingeführten Synchronisationssignals in ein 4-stelliges Register übernommen. Dessen 4 Ausgänge sind über vom Benutzer einstellbare Potentiometer der Schnittstelle „Pulsdauer“ aufgeschaltet, so dass mit jedem der 4 Zählerzustände eine bestimmte Pulsbreite des Vibrationstaktes des Stimulators bewirkt werden kann. Die Überbrückung eines Potentiometers bewirkt eine Sperrung des Oszillators 2 des Stimulators, so dass anstelle einer Vibrationsreizung eine Druckreizung resultiert. Zudem sind die 4 Registerausgänge über je nach Anwendungszweck dimensionierbare Spannungsteiler an eine separate Schnittstelle zur externen Protokollierung oder Steuerung weiterer Messeinrichtungen herausgeführt. Das vom Stimulator über die Schnittstelle erhaltene Synchronisationssignal schaltet zudem einen Programmzähler weiter (BCD, binär codierte Dezimalzahl 1–80). Dieser kann in wählbaren Schritten (1, 20, 40, 80) programmgesteuert den 1 aus 4 – Zähler weiterstellen bei betätigtem Wahlschalter anstelle des Taktes mit zufallsmodulierter Frequenz. D.h. nach 1, 20, 40 oder 80 erfolgten Stimulationen wird die Pulsbreite systematisch geändert. Zusätzlich kann der Benutzer das Signal des Programmzählers mit der Schnittstelle "Start / Stopp" koppeln, so dass nach entsprechender Reizzahl eine automatische Stillsetzung erfolgt. Ein separates Zweifachregister übernimmt bei positivem Signalanstieg des Synchronisationssignals den Zustand des Taktgebers mit zufallsmodulierter Frequenz. Bei entsprechender Stellung des Betriebsartschalters kann statt der Variation zwischen 4 verschiedenen Pulsdauern per Zufall zwischen Vibrations- und Druckreizung gewechselt werden. A clock generator for generating a complex clock with random modulated frequency is permanently in operation. If the selector switch is in the right position, it switches on a decimal counter (states 1-4) at irregular intervals. The 1 out of 4 coded count is taken over in the case of a positive signal rise of the introduced by the external stimulator synchronization signal in a 4-digit register. Its 4 outputs are connected via user-adjustable potentiometers of the interface "pulse duration", so that with each of the 4 meter states a certain pulse width of the vibration cycle of the stimulator can be effected. The bridging of a potentiometer causes a blocking of the oscillator 2 of the stimulator, so that instead of a vibration stimulation, a pressure irritation results. In addition, the 4 register outputs are routed via voltage dividers, which can be dimensioned according to the application, to a separate interface for external logging or control of further measuring devices. The synchronization signal received by the stimulator via the interface also switches on a program counter (BCD, binary coded decimal number 1-80). This can programmatically steer the 1 out of 4 - counter in selectable steps (1, 20, 40, 80) with activated selector switch instead of the clock with randomly modulated frequency. That after 1, 20, 40 or 80 paces, the pulse width is systematically changed. In addition, the user can couple the signal of the program counter with the interface "Start / Stop", so that after a corresponding number of stimuli, an automatic shutdown occurs. A separate dual register takes over the state of the clock with randomly modulated frequency with a positive signal rise of the synchronization signal. With appropriate position of the mode switch, instead of the variation between 4 different pulse durations can be changed by chance between vibration and pressure.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

CN 1748810A [0007, 0011]
CN 1748810 [0016, 0019]
EP 2013/074722 [0028]

Claims

Device for stimulating mechanoreceptors for neurological examinations comprising a stand device ( 10 . 11 ), an electromagnet with a rod-shaped magnetic core ( 12 ) and a coil ( 13 ), Return means ( 16 ) and an edition ( 17 ) for the body part of the subject to be stimulated, the electromagnet ( 12 . 13 ) on the stand device ( 11 ) is attached and one end ( 14 ) of the magnetic core ( 12 ) or a rigid one end ( 14 ) of the magnetic core ( 12 ) connected contact element ( 15 ) when current flows through the movement of the magnet ( 12 ) transfers pressure stimulus directly to a body part of the subject.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the contact element ( 15 ) is a hard rod or an elastic plate, in particular made of rubber, and the distance between the end ( 14 ) of the magnetic core and the support ( 17 ) is adjustable.

Device for stimulating mechanoreceptors for neurological examinations by means of vibration 17 ) with a first page ( 21 ) to rest for the body part of the subject to be stimulated, an electromagnet having a magnetic core ( 12 ) and a coil ( 13 ), as well as return means ( 16 ), wherein the one end of the magnetic core ( 12 ) on the back side ( 19 ) of the edition ( 17 ) is applied, so that when current flows through the movement of the magnet ( 12 ) and the return means ( 16 ) generated vibration stimulus on the pad ( 17 ) is transmitted.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the electromagnet suppressed and in particular is a solenoid.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that in addition a vibration element ( 18 ) is provided, which serves by the restoring element ( 16 ) accelerated magnetic core ( 12 ) and to accelerate in the opposite direction.

Device for stimulating mechanoreceptors for neurological examinations comprising a rotatable disc ( 23 ), an engine ( 22 ), which has a transmission ( 28 ) the rotatable disc ( 23 ) and a switching element ( 24 . 26 ), which serves with the rotational position of the disc ( 23 ) coupled signal optically to a receiver of an electrophysiological measuring system ( 39 ) and the disk ( 23 ) fixed or via a flat gear or via a cam-operated lever mechanism drivingly connected to a contact element ( 27 ), and the touch element ( 27 ) during a rotational movement of the disc ( 23 ) on a body part of the subject a stimulus, in particular by touch, stroking.

Device according to Claim 6, characterized in that the switch has an eccentrically mounted magnet ( 24 ) and one by the movement of the magnet ( 24 ) operable switching element ( 26 ).

Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the disc ( 23 ) is round.

Device according to Claim 6, characterized in that the planar gear is a multipoint joint gear ( 30 . 31 . 32 . 33 . 34 . 35 ), in particular a four-point linkage and / or the cam-operated lever mechanism is a lever mechanism driven by an eccentric.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the engine ( 22 ) and / or the coil ( 13 ) are battery operated.

Use of a device according to one of claims 1 to 10 for the optical coupling to an electrophysiological measuring system.