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Kontaktelektrode zur gleichzeitigen Ubertragung hochfrequenter elektromagnetischer
Strahlung und niederfrequenter mechanischer Schwingungen Die Erfindung befaßt sich
mit einer Kontaktelektrode zur therapeutischen Behandlung mittels hochfrequenter
elektromagnetischer Strahlung, die außer den Vorzügen geringer Abmessungen und eines
hohen Wirkungsgrades der aufgewendeten Generatorleistung auch eine stark gebündelte
Strahlung (Fokalelektrode) aufweist und die Möglichkeit bietet, mit der Bestrahlung
eine Massage der Haut durchzuführen. Kontaktelektroden sind überall dort von Vorteil,
wo eine lokale Erwärmung angezeigt ist, so bei Zahnerkrankungen, Stirnhöhlenvereiterungen,
Mittelohrentzündungen, aber auch - unter Anwendung geringerer Leistungen - zur Behandlung
des die Haut ernährenden Gewebes.
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Die Durchblutung und Ernährung des Hautgewebes wird, wie auch bekannt
ist, durch mechanische Vibrationsmassage gefördert. Auch können flüssige oder pastenförmige
Medikamente in die Haut einmassiert werden. Eine Kombination der Bestrahlung mit
der Massage-ist besonders vorteilhaft. So ist eine Kondensatorelektrode bekannt,
die samt ihrem Handgriff durch ein mit diesem verbundenes elektromagnetisches Erregersystem
in Schwingungen versetzt wird.
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Die Kombination der Mikrowellendiathermie mit der Vibrationsmassage
ist in ihrer therapeutischen Wirkung unübertroffen, weil die Wärme im Gewebe selbst
ohne Belastung seiner Oberfläche, d. h. der Haut, erzeugt wird.
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Es sind bereits Elektroden bekannt, bei denen der von einem Parabolreflektor
oder einem Hohlrohr gebildete Raum zwischen der Strahlungsquelle und dem zu bestrahlenden
Körper mit einem Dielektrikum geringer elektrischer Verluste ausgefüllt ist, dessen
Dielektrizitätskonstante in der Größenordnung derjenigen des zu behandelnden Körpers
liegt, um elektrisch Anpassung herzustellen. Als Dielektrikum sind keramische Isolierstoffe
und Wasser vorgeschlagen worden. Die hohe Dielektrizitätskonstante bietet weiter
die Möglichkeit, die Abmessungen des Strahlers wesentlich zu verkleinern. Hiervon
wird man mit Vorteil auch bei vorliegender Erfindung Gebrauch machen, um die Öffnungsfläche
des Strahlers und damit den Querschnitt des Strahlungsbildes sowie das Gewicht der
Elektrode zu verkleinern. Eine solche Elektrode läßt sich jedoch schlecht ähnlich
einer Kondensatorfeldelektrode zu mechanischen Schwingungen anregen, da sie eine
beträchtliche Masse besitzt, die dem Erregersystem abverlangte Leistung und damit
dessen Gewicht zu groß werden und die Elektrode unhandlich wird.
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Die Erfindung führt aus diesen Schwierigkeiten heraus, indem durch
das Erregersystem lediglich Teile der Elektrode, die ihre Kontaktfläche enthalten,
in Vibrationsschwingungen versetzt werden.
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Nun entstehen aber durch die Füllung an der Stoßstelle zwischen (koaxialer)
Zuleitung und dem den Strahler anregenden Dipol erhebliche Anpassungsschwierigkeiten.
Diese Schwierigkeiten fallen fort, wenn man gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung
den Strahler (Spiegel, Hohlrohr) mit einem Material mit hinreichend geringen Verlusten
und einer Dielektrizitätskonstante füllt, die kleiner als bisher vorgeschlagen ist
und zwischen der der Luft (£ = 1) und der des Körpers (e 80) liegt derart, daß der
auf die Haut aufgesetzte Strahler selbst einen Transformator zwischen der Hochfrequenzzuleitung
und dem Körper als elektrischem Verbraucher darstellt.
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Dazu eignen sich z. B. keramische Massen mit einer Dielektrizitätskonstante
zwischen 20 und 50.
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Nach der Erläuterung der elektrischen Eigenschaften der Kontaktelektrode
nach der Erfindung soll nun auf ihren mechanischen Aufbau, insbesondere das Erregersystem,
eingegangen werden. Um die Kontaktfläche in Schwingungen zu versetzen, kann entweder
die ganze Elektrode gegenüber dem Handgriff oder ihr Dielektrikum gegenüber ihrem
Gehäuse oder - bei geschichtetem Aufbau ihres Dielektrikums -nur ihr die Kontaktfläche
bildender Teil angeregt werden. Das mechanische Erregersystem kann ebenfalls in
verschiedener Weise aufgebaut sein. Besonders vorteilhaft und einfach ist ein nach
Art eines Wagnerschen Hammers aufgebautes System, das entweder unmittelbar oder
besser mittelbar über einen Transformator aus demWechselstromnetz angetrieben wird.
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Das System wird zweckmäßig in Resonanz auf die schwingenden Teile
der Elektrode abgestimmt.
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Einzelheiten der Erfindung werden an Hand einer Zeichnung beschrieben.
Diese zeigt in schematischer Darstellung in Fig. 1 und 2 im Längsschnitt und in
der Seitenansicht den elektrischen Aufbau der Kontaktelektrode, in Fig. 3, 4 und
5 verschiedene Arten der Erzeugung mechanischer Schwingungen mittels eines Wagnerschen
Hammers.
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Die Kontaktelektrode besteht gemäß Fig. 1 und 2 im wesentlichen aus
einem Hohlrohrstrahler 1, der mit einem keramischen Dielektrikum 2 angefüllt ist.
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Die Grenzfläche 3 des Dielektrikums schließt mit der Üffnungsebene
des Rohres ab oder liegt dicht davor.
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Die Anregung des Strahlers geschieht mit HlO-Wellen in bekannter Weise,
z. B. durch einen Dipol 4, der als Verlängerung des Innenleiters 5 des koaxialen
Zuführungskabels 6 in aR/4-Abstand von der Rückwand 7 des Topfes radial in diesen
eingeführt wird.
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Zweckmäßig wird auf die Öffnungsfläche eine Kappe8 aus Isoliermaterial
mit geringen elektrischen Verlusten aufgesetzt, die leicht ausgewechselt und nach
Bedarf desinfiziert werden kann.
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Um den Haltestiel dieser Elektrode, der gleichzeitig als Hochfrequenzzuleitung
dient, ist außen ein V4-Sperrtopf 9 angebracht, um ein Abfließen der Hochfrequenzenergie
in Form von Mantelwellen zu vermeiden. Ebenso ist der Topf 1 selbst von einem W4-Sperrtopf
10 umgeben oder sein Mantel als solcher ausgebildet. Durch diese Sperrtöpfe ist
sichergestellt, daß die Strahlung nur durch die Üffnungsebene des Hohlrohres austritt
und seitlich von dieser Öffnung begrenzt wird. Beim Aufsetzen der Elektrode auf
die Haut geht die Energie unmittelbar in das zu behandelnde Gewebe über. Vorteilhaft
wird der anregende Dipol so bemessen, daß der Hohlrohrstrahler an den Generator
bzw. die Energieleitung fehlangepaßt ist, solange er sich nicht in Arbeitsstellung
befindet, d. h. vor seiner oeffnung eine Luftschicht liegt, -und sich erst beim
Aufsetzen auf die Haut Anpassung einstellt.
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Fig. 3 zeigt eine Elektrode, die in ihrem elektrischein Aufbau im
wesentlichen den Fig. 1 und 2 entspricht. In dem Handgriff 11 ist der Sperrtopf
9 für die Energieleitung 6 eingebaut. An der Rückwand 12 der Elektrode ist unter
der Schutzkappe 13 ein Wagnerscher Hammer 14 als Erregersystem befestigt.
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Die elektrischen Zuleitungen sind nicht dargestellt.
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Die Masse dieses Erregersystems- ist so abgestimmt, daß die ganze
Elektrode, die in dem als Handgriff 11 ausgebildeten Halter elastisch gelagert ist,
in Schwingungen mit einer für die Vibrationsmassage geeigneten Amplitude gerät.
Zweckmäßig kann die Zuleitung 6 selbst innerhalb des Topfes 9 die elastische Verbindung
mit dem Handgriff 1 darstellen.
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Fig. 4 zeigt einen Hohlrohrstrahler 1, der in seiner Öffnungsebene
3 und in einem Ausschnitt seiner Rückwand 12 mit je einer Membran 15 bzw. 16 verschlossen
ist, nn denen die vordere Membran 15 durchlässig sein muß, und in seinem Innern
mit einem flüssigen Dielektrikum 2 gefüllt ist. Die rückwärtige Membran wird von
dem unter der Kappe 13 an der Elektrodenrückwand eingesetzten Wagnerschen Hammer
14 in Schwingungen versetzt, die sich durch die Flüssigkeit auf die die Kontaktfläche
bildende Membran 15 übertragen. Die EnergieIeitung 6 ist gegen die Flüssigkeit durch
ein Isolierstück 17 abgedichtet.
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Fig. 5 schließlich zeigt einen Hohlrohrstrahler mit einem in Richtung
des Energieflusses geschichteten
Dielektrikum. Die Energieeinspeisung durch den Dipol
4 erfolgt in einem luftgefüllten Hohlrohrstück 21, dem ein Füllstück 22 vorgeschaltet
ist, das die Kontaktfläche 3 bildet. Zwischen den beiden Hohlrohrabschnitten 21
und 22 befindet sich ein A/4-Transformationsstück 19 als Übergang. Das Füllstück
22 ist im Gehäuse 1 gleitend gelagert und wird von dem Erregersystem 14 über einen
Stößel 18 in Schwingungen versetzt. Der Stößel tritt durch eine Öffnung in der Elektrodenrückwand
12 hindurch, die klein gegen die Grenzwellenlänge der in dem Hohlrohr angeregten
Hochfrequenzschwingung ist, so daß nach rückwärts keine Strahlung austreten kann.
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Andere Ausbildungsformen der erfindungsgemäßen Elektrode richten
sich nach den Besonderheiten der Elektroden und ihrer Anwendung zu Massagezwecken.
Das mechanische Erregersystem kann auch aus einem mit Unwucht laufenden Niederspannungskleinstmotor
bestehen. An Stelle von niederfrequenten mechanischen Schwingungen in der Größenordnung
von 100 Hz können auf diese Weise auch höherfrequente erregt werden. Auch Schwingungen
von Uberhörfrequenz können z. B. mittels eines Magnetostriktionsschwingers erzeugt
werden; Schwingungen so hoher Frequenz werden weniger zur Massage als für besondere
medizinische Zwecke verwendet.
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PATENTANSPROCHE: 1. Kontaktelektrode zur gleichzeitigen tSbertragung
hochfrequenter elektromagnetischer Strahlung und niederfrequenter mechanischer Schwingungen,
insbesondere für medizinische Zwecke, bestehend aus einem Hohlrohrstrahler, dessen
Inneres mindestens in seiner Offnungsebene von einem Dielektrikum geringer eIektrischer
Verluste ausgefüllt ist, gekennzeichnet durch ein Erregersystem, das lediglich Teile
der Elektrode, die ihre Kontaktfläche enthalten, in Vibrationsschwingungen versetzt.