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Stethoskop.
Die Erfindung bezieht sich auf Stethoskope, insbesondere elektrische, und hat den Zweck, ein Stethoskop zu schaffen, das hohe Wirksamkeit besitzt und für im Körper hervorgebrachte Vibrationen besonders empfindlich, dagegen für Fremdtöne im wesentlichen unempfindlich ist, d. h. auf solche praktisch gar nicht anspricht.
Der Erfindung gemäss wird ein Stethoskop zum Auswählen einer gewünschten Schwingungsfrequenz oder eines Bandes oder Streifens von Schwingungsfrequenzen mit Ausschluss aller anderen Frequenzen dadurch geschaffen, dass ein elastisches Detektororgan zum Wahrnehmbarmachen von Schwingungen im Körper verwendet, während unerwünschte Schwingungen, die bereites der Detektornirkung unterworfen worden sind, durch elektrische Filter (Siebketten) ausgeschaltet werden.
Mit den Detektor-und Filtereinrichtungen können Verstärkungsvorriehtungen beispielsweise Elektronenröhrenverstärker verbunden sein.
Weitere Bestandteile der Erfindung sind nachstehend näher beschrieben.
In den Zeichnungen ist Fig. 1 eine Oberansicht der neuartigen Stethoskopvorrichtung, Fig. 2 ist ein Querschnitt der in Fig. 1 veranschaulichten Vorrichtung, Fig. 3 ist eine Oberansicht einer anderen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, Fig. 4 ist ein Querschnitt der in Fig. 3 veranschaulichten
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stethoskopischer Apparate nach vorliegender Erfindung. Fig. 9 und 10 veranschaulichen Abänderungen der Erfindung.
In einem Gehäuse 10 ist ein permanenter Magnet 9 angeordnet, auf welchem Spulen 13 und 14 tragende Polstücke 22 und 12 montiert sind. An das Gehäuse 10 ist ein Ring 15 angeschraubt, an welchem ein Anker oder Blatt 16 in wirksamer Beziehung zu den Polstücken 11 und 12 durch Schweissung oder sonstige geeignete Mittel befestigt ist. Obgleich eine Membrane gewöhnlicher Art benützt werden kann, zieht man den schmalen Anker vor, da er die Schallschwingungen aus der Luft nicht so leicht auffangen kann. Am Anker 16 ist ein Kupplungsorgan oder ein mechanischer Transformator 17, der zwecks unmittelbarer Berührung mit dem Körper aus einem weichen elastischen Material wie Kautschuk besteht, mittels eines Bindemittels oder anderer passender Mittel befestigt.
Wie veranschaulicht, hat das Kupplungorgan 17 die Gestalt eines Kegelstumpfes von 16 mm Höhe und mit Grundflächen von ungefähr 19 mm und 25-37 mm Durchmesser. Die breitere Grundfläche ist am Anker 16 befestigt und hat einen kleineren Durchmesser als die Öffnung des Ringes. M, so dass eine kleine ringförmige Öffnung zwischen dem Kupplungsorgan und dem Ringe freibleibt. Das Kupplungsorgan 17 steht vorteilhaft mit der ganzen Aussenfläche des Ankers 16 in Berührung, um zur starken Dämpfung der kleinen Schwingungen des letzteren beizutragen.
Die natürliche Periodenzahl des auf diese Weise gekuppelten Gliedes 17 und des Ankers 16 ist nur sehr niedrig, nämlich weniger als 300 Perioden per Sekunde und beim Anliegen gegen das Fleisch ist das ganze Schwingungssystem im wesentlichen aperiodisch. Ein Schwingungssystem dieser Type wird daher die hohen systolischen und diastolischen Töne, die aus Frequenzen zwischen 120 und 700 Perioden per Sekunde bestehen, sehr hohe Komponenten von gewissen Murmelgeräuschen und von Tönen aufwärts
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Um die Übertragung des Händezitterns des Auskultators zu verhindern und um Reibungsgeräusche auszuschliessen, die sonst durch Reibung der Finger am Gehäuse 10 entstehen würden, kann die Vorrichtung mit einem biegsamen Griff oder Hälter 18 versehen werden. Dieser Hälter kann aus irgend einem passenden, nachgiebigen Material verfertigt und je nach Biegsamkeit des verwendeten Materials verschieden gestaltet werden. Wie veranschaulicht, besteht er aus einem Ringe weichen Kautschukmaterials, der über das Gehäuse des Instrumentes gezogen werden kann. Der innere Rand 19 und der äussere Rand 20, die verhältnismässig dick sind, werden durch eine dünne Rippe 21 miteinander verbunden.
An der Stelle, wo die gebräuchlichen Telephonleiter in das Gehäuse eintreten, ist der Ring abgeschnitten, um einen Reibungskontakt mit den Leitern zu verhindern, der schädliche Reibungsgeräusche verursachen würde.
Die in den Fig. Sund 4 veranschaulichte Vorrichtung ist dieselbe wie in den Fig. 1 und 2 dargestellte, mit der Ausnahme, dass eine Platte 22 an der rückwärtigen Seite des Blattes ttes 16 angeordnet ist, um das Gehäuse abzuschliessen, und dass ein einstellbarer, zylindrischer Flansch 23 am Ring 15 vorgesehen ist, der ein Andrücken an das Fleisch ohne Anhaften des Ankers gestattet, wenn es wie bei fötalen Herzuntersuchungen nötig erscheint, auf den Detektor einen Druck auszuüben, um ihn der Schallquelle dichter anzuschliessen und der auch beim Anriemen des Detektors an den Patienten förderlich ist, wenn phonographische Aufzeichnungen oder Herzdiagramme hergestellt werden.
Fig. 5 und 6 zeigen eine andere Ausführungsform des Detektors, die zufolge ihrer geringen Grösse besonders für die inneren Untersuchungen wie für das rechtzeitige Entdecken fötaler Herzgeräusche geeignet sind. Die Kupplungsmittel 24 und der Anker 25 können den Gliedern 17 und 16 der früher be-
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schwingungen von dem aus Hartgummi oder aus einem anderen passenden Material bestehenden daran befestigten Handgriffe 29 auszuschliessen. Eine Längsöffnung für die vom Detektor ausgehenden Leitungen oder Konduktoren ist in dem Handgriff 29 vorgesehen. Ein Gehäuse 31 aus Kautschuk vervollständigt die Vorrichtung. Für spezielle Beobachtungen ist es mitunter vorteilhaft, ein Schwingungsglied vorzu- sehen, das bei der Frequenz der zu beobachtende Schwingungen am wirksamsten ist.
Dies kann am besten durch Füllung der Kautschukkupplung 24 mit Bleikugeln 32 oder mit einem anderen geeigneten Material, wie in Fig. 6 veranschaulicht, erreicht werden. Offenbar kann dasselbe Verfahren der Füllung des Sehwingungssystems auch in den Detektoren nach Fig. 1, 2,3 und 4 angewendet werden. Obgleich die Achse der Spule 26, wie veranschaulicht, mit der Achse des Handgriffes 29 zusammenfällt, wird sie in den meisten Fällen unter einem kleinen Winkel angeordnet, um durch Drehung des Handgriffes 29 das Überblicken eines grossen Flächeninhaltes zu gestalten.
In dem in Fig. 7 dargestellten System werden die Schallschwingungen von dem Detektor 50, der eine der vorhin beschriebenen Gestalten haben kann, aufgefangen und in elektrische Schwingungen übertragen, die elektrischen Schwingungen werden sodann mittels der in irgend einer bekannten Weise geschalteten Verstärkervakuumröhren 51 und 52 verstärkt. Je nach der Grösse der gewünschten Verstärkung kann eine beliebige Anzahl Vakuumröhren verwendet werden. Zwischen der Abgabe der letzten Verstärkungsstufe und zwischen der Übertragungsvorrichtung 53 kann eine Reihe von Nieder-und Hochfrequenzdurchlassfilter 54 und 55 mittels geeigneter Schaltvorrichtungen 57 und 58 angeschlossen sein.
Obgleich nur zwei Filter in der Zeichnung gezeichnet sind, soll eine genügende Anzahl derselben mit verschiedenen Charakteristiken vorgesehen sein, um eine geeignete Auswahl an Frequenzbändern zu ergeben, wodurch die Beobachtung verschiedener Klassen untersuchungswerter Töne bei der Auskultation ermög- licht wird und alle Fremdtöne und Geräusche ausserhalb dieser Bänder unterdrückt werden.
Wie veranschaulicht ist die Umsetzungsvorrichtung 53 der gebräuchliche Kopftelephonempfänger, der mittels seiner Schaltvorrichtungen 57, 58 und 56 mit der Abgabestelle des Verstärkers 52 zwecks allgemeiner Beobachtung aller Körpertöne direkt verbunden ist.
Durch Einstellung der Filterschalter kann jede beliebige Filterkombination erhalten werden. Es ist daher möglich, Fremdgeräusche der Körperschwingungen, die kein unmittelbares Interesse erwecken, in jedem gewünschten Grade zu unterdrücken.
Es ist klar, dass jede beliebige Übertragungsvorrichtung wie z. B. eine Aufschreibvorrichtung oder ein Lautsprecher verwendet werden können.
Es ist auch oft wünschenswert, besonders für Lehrzwecke und Konsultationen, dass eine grosse Zahl Personen die Schwingungen gleichzeitig hört. Zu diesem Zwecke kann ein Lautspreehempfänger verwendet werden oder es kann jeder Beobachter mit einem besonderen Empfänger ausgestattet werden. Wenn mehrere Instrumente verwendet werden, ist es vorteilhaft, dieselben durch einen Transformator 59 zu verbinden, der mittels einer Schaltvorrichtung 56 an den Stromkreis angeschlossen ist. Die Sekundäre des Transformators ist vorteilhaft derart angeordnet und gestaltet, dass dieselbe eine Kompensation herbeiführt, wenn die Anzahl der mit den Klinken 60 verbundenen Instrumente geändert wird. Der
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ist es vorteilhaft, die Filter abzuschalten.
Dieser Apparat kann auch mit einem gewöhnlichen Telephon oder mit einem anderen Mitteilungssystem verbunden werden, das eine Diagnose durch einen abwesenden Arzt oder eine Konsultation durch eine Anzahl abwesender Ärzte gestattet, um auf solche Weise den Vorgang in ernsten und ungewöhnlichen Fällen zu beschleunigen.
Durch Verbindung mehrerer Aufschreibvorrichtungen und angeschlossener Filter in Vielfachschaltung wie diese in Fig. 9 veranschaulicht werden, ist es möglich, eine beliebige Anzahl von Frequenzkomponenten der in dem Körper entstehenden Schwingungen gleichzeitig aufzuzeichnen.
Obgleich die Erfindung durch ein Ausführungsbeispiel mit weichem Kautschuk veranschaulicht wurde, kann auch ein beliebiges Mateiial, das geeignete Charakteristiken hat. benützt werden und können
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Detektor ist jedoch wegen seiner inhärenthöheren Qualität und wegen des Fehlens beunruhigender Kohlengeräusehe vorzuziehen, welche die schwachen pathologisch interessanten Geräusche übertönen.
Die Anordnung der Detektorbestandteile kann auch umgekehrt werden, indem man das den Körper
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getragenen System herstellt und die Polstileke des magnetischen Systems zu einem unbiegsamen, am Gehäuse befestigten Gliede in wirksame Beziehung bringt.
Wie Fig. 8 zeigt, wird ein Detektor 110, der vorteilhaft der oben beschriebenen Type angehört, mit der Primären des Transformators 111 verbunden, dessen Sekundäre mit der Eintrittsstelle einer Vakuumröhre 112 verbunden ist. An der Sekundären des Transformators 777 sind Leitungszweige vorgesehen, um die durch den Gitterstromkreis der Röhre 112 gelieferte Voltzahl zu kontrollieren. Die Abgabeseite der Röhre 112 ist mit der Eintrittsseite der Röhre 118 durch einen Kondensator 114 und durch ein Potentiometer 115 verbunden, das den Spa11llUngseintritt in Röhre 118 kontrolliert.
Die Abgabeseite der Röhre 113 ist durch einen Kondensator 116 mit der Primären des Transformators 117 verbunden, dessen Sekundäre mit der Eintrittsseite einer Röhre 118 in Verbindung steht. Eine Hochimpedanzumsetzvorrichtung 119, wie etwa ein Lautsprechempfänger oder ein Telephonkopfsatz können durch Schalter 120
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wird durch eine, mit den entsprechenden Platten mittels der Impedanzen 125, 1. 26 und 127 verbundenen Batterie 724 geliefert. Fadenstrom wird allen Röhren durch eine Batterie 128 zugeführt, deren negative Seite mit dem Faden der Röhre 772 durch die Impedanz 129, durch den einstellbaren Widerstand 732
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einstellbaren Widerstand 7. 34 verbunden ist.
Die positive Seite der Batterie 128 ist mit allen Fäden direkt verbunden. Das Potentialgefälle über den Widerstand 730 schafft ein negatives Gefälle für das Gitter der Röhre 112 und eine Batterie 133 liefert das negative Gefälle für die Röhren 113 und 118, indem dieselbe
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des Transformators 117 verbunden ist. Die positive Seite der Batterie 133 ist mit der negativen Seite der Fäden der Röhre 113 und 118 verbunden.
Eine Reihe von Nieder- und Hochfrequenzdurchlassfilter 140 bis 144 mit verschiedenen Frequenz- charakteristiken können zwischen der Röhre 118 und der Umsetzungsvomehtung 779 in den Stromkreis eingeschaltet werden. Zu diesem Zwecke sind die Filter mit Schaltern 150-154 versehen, mittels welcher eine oder mehrere Kombinationen der Filter zwischen der Röhre 775 und der Umsetzungsvorrichtung 779 durch den Hauptschalter 121 in den Stromkreis eingeschaltet werden können. In der Zeichnung sind alle Schaltvorrichtungen in ihrer Normallage und alle Filter abgeschaltet.
Wenn man beispielsweise die Schalter 121, 150 und 154 betätigt, so werden die Filter 740 und 744 durch die normalen absclaltenden
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und alle Frequenzen ausserhalb dieses Bereiches schwächt. Mittels des Schalters 121 können die Filter angeschaltet oder abgeschaltet werden ohne die Einstellung zu stören, die einmal für eine bestimmte
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In der Zeichnung werden fünf Filter veranschaulicht, welche für praktische Zwecke geeignete Abschalt-oder Grenzfrequenz besitzen. Filter 140 ist ein Hochfrequenz-Durchlassfilter mit einer Grenzfrequenz von 130 Perioden.
Das bedeutet, dass dieses Filter Ströme aller Frequenzen über 130 Perioden durchlässt und Ströme aller Frequenzen unter diesem Werte unterdrückt. Die Filter 141, 142, 143 und 144 sind Niederfrequenzdurehlassfilter mit Abgabefrequenzen von 1100,650, 400 und 95 Perioden, d. h. dass dieselben Ströme niedrigerer Frequenzen als obige Werte hindurjchlassen, hingegen Ströme höherer Frequenzen unterdrücken.
Mit dieser Filteranordnung können verschiedene Frequenzbänder, so rasch als es wünschenswert ist, gewählt werden.
Wenn beispielsweise ein Band von 130 bis 650 Perioden gewählt wird, so werden Filter 140 und 142 in den Stromkreis geschaltet, für ein Band von 130 bis 1100 Perioden die Filter 140 und 141. Wenn sieh
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bloss Filter 144 im Stromkreis befindet, so werden nur Frequenzen unter 95 Perioden hindurchgelassen, die hauptsächlich die normalen Herztöne darstellen. Sobald Filter 140 in den Stromkreis geschaltet wird, werden die verhältnismässig lauten, normalen Herztöne erheblich unterdrückt, derart, dass die höheren Murmel-und Röchelgeräusche u. dgl., die gewöhnlich viel schwächer sind, bis auf den gewünschten Grad verstärkt werden können und auf diese Weise den Verschleierungseffekt der niedrigen Töne verringer.
Es ist klar, dass auch eine grössere Filtexzahl als die in der Zeichnung ersichtliche zur Anwendung gelangen und dass derselben beliebige Grenzfrequenzen gegeben werden können. Die Filterzahl hängt von der erforderlichen Wählbarkeit der Frequenzen ab. Für Untersuchungen und spezielle Arbeiten soll der Bereich derart sein, dass Kombinationen aufgestellt werden können, um Ströme jedes beliebigen Frequenzbereiches von der unteren Hörgrenze bis zu 1500 Perioden hinauf durchzulassen, was ungefähr der höchsten für Auskultationen wissenswerten Frequenz entspricht, während alle anderen Frequenzen unterdrückt werden. Für allgemeine Zwecke kann e3 genügen, eine Reihe von Filtern vorzusehen, welche die uninteressanten Schwingungen teilweise unterdrücken, derart, dass die interessanten Schwingungen leichter beobachtet werden können.
Durch Anordnung der Filter zwischen den Verstärkern und der Umsetzungsvon1chtung ist es nicht nur möglich, alle uninteressanten von dem Detektor 110 aufgenommenen Körperschwingungen als auch alle vom Detektor aufgefangenen Fremdgeräusche sondern auch alle induzierten oder im Stromkreis erzeugten Schwingungen zu unterdrücken. Man kann auf diese Weise die schwachen Töne, deren Wahrnehmbarmachung sonst praktisch unmöglich wäre, rasch beobachten.
Wenn eine Reihe von Umsetzungsvomehtungen in Verwendung stehen, ist es vorteilhaft, dieselben mit dem Abgabestromkreis durch einen geeigneten Transformator 166 zu verbinden, dessen Sekundäre mit einer Anzahl Klinken 167 verbunden ist, an welche beispielsweise ein oder mehrere Kopftelephonempfänger angeschlossen werden können. Die Sekundäre des Transformators 166 ist vorteilhaft derart gestaltet, dass sie zwecks Anpassung in die Belastung eingestellt werden kann.
Fig. 9 zeigt mehrere Sohallaufsehreibevorrichtungen 171, 172, 173, die über Gruppen von Filtern Schaltern 181, 182 und 183 mit ihren Schaltern mit der Abgabeseite des Verstärkers 118 vielfach verbunden sind. Durch diese Anordnung kann eine gleichzeitige Aufzeichnung jeder gewünschten Anzahl zu beobachtende Schwingungskomponenten gleichzeitig erfolgen, da jeder Filter derart eingestellt werden kann, dass er die Schwingungen eines bestimmten Frequenzbandes durchlässt. Zusatzverstärker 184 können in jeden Stromkreis eingeschaltet werden, um die Energie der schwächeren Schwingungen zu vergrössern.
Fig. 10 veranschaulicht eine, der Anordnung nach Fig. 9 ähnliche Anordnung zur gleichzeitigen Aufzeichnung von Schwingungen verschiedener Frequenzen. Bei dieser Ausführungsform, gelangt ein Mehrsaiten-Einthovengalvanometer"70, wie dasselbe im Engineer"vom 22. August 1919, Seite 255, beschrieben ist, zwecks Aufzeichnung der Schwingungen auf einem photographischen Film oder Papier-
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generator oder ein anderes geeignetes Mittel zur Erzeugung einer Zeitbezugskurve an.
Der beschriebene Apparat wird besonders dem Spitalgebrauch sowie dem Lehrgebrauch angepasst.
Während der wundärztlichen Operation kann der Detektor 110 am Kranken beständig befestigt sein und die durch den Lautsprecher hörbar werdenden Herztöne ersparen dem Wundarzt, sich bei der Beobachtung der Herztätigkeit auf einen Wärter zu verlassen. Der ganze Apparat einschliesslich der Batterien kann in irgend einem tragbaren Gehäuse untergebracht werden. Verlängerungsleitungen können an die Klinken 167 oder an die Stelle des Empfängers 119 angeschlossen und die Körperschwingungen auf jede gewünschte
Entfernung übertragen werden. Dies erleichtert den Unterricht, da mehrere Studierende gleichzeitig zuhören können.
Der Instruktor kann Bemerkungen weitergeben, indem er gegen den Körper des Patienten, oder in einen geeigneten Sender spricht, der zu diesem Zwecke an Stelle des Detektors 110 angeordnet werden kann. Beim Sprechen muss der Filter durch die Schaltvorrichtung 121 abgeschaltet werden, um den freien Durchgang der Sprechschwingungen zu gestatten. Die Vorrichtung kann auch rasch an
Telephonleitungen angeschlossen werden, wenn es sich darum handelt, abwesende Ärzte zu konsultieren und Herz-und Brustschwingungen einem zentralen, für ständige Aufzeichnung ausgestatteten Laboratorium zu übermitteln.
Gewünschtenfalls können auch Filter verwendet werden, die irgendwelche bestimmte Frequenz- bänder durchlassen, für welche man keine Nieder- und Hochfrequenzdurchlassfilter gebrauchen kann.
Die hier angegebenen Filterzahlen und Frequenzwert dienen bloss als Beispiele, ohne die Erfindung zu begrenzen.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Stethoskop zum Auswählen einer gewünschten Schwingungsfrequenz oder eines Bandes von
Schwingungsfrequenzen mit Ausschluss aller anderen Frequenzen, dadurch gekennzeichnet, dass Fremd- schwingungen mittels eines elastischen Detektorgliedes (17) ausgeschaltet werden, das Schwingungen im Körper wahrnehmbar macht, während unerwünschte, bereits der Detektorwirkung unterworfene
Schwingungen durch Filtereinriehtungen (Siebketten 140, 141 etc.) ausgeschieden werden.