DE1234338B - High voltage device to eliminate ventricular fibrillation - Google Patents
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. Cl.:Int. Cl .:
HOSgHOSg
Deutsche KL: 21 g - 23/01 German KL: 21 g - 23/01
Nummer: 1 234 338Number: 1 234 338
Aktenzeichen: M 53718 VIII c/21:File number: M 53718 VIII c / 21:
Anmeldetag: 27. Juli 1962Filing date: July 27, 1962
Auslegetag: 16. Februar 1967Opened on: February 16, 1967
Die Erfindung betrifft ein Hochspannungsgerät zur Beseitigung des Herzkammerfiimmerns mit zwei auf den Körper des Patienten aufzusetzenden Elektroden und einem elektromagnetisch ausgelösten Folgeschalter, der kurzzeitig die Elektroden nacheinander mit verschiedenen aufgeladenen Kondensatoren verbindet, wobei jeder Elektrode ein Schalter zugeordnet ist, der den Folgeschalter nur dann mit der Elektrode verbindet, wenn diese mit einem bestimmten Druck gegen den Körper des Patienten ge- ίο drückt wird.The invention relates to a high-voltage device for eliminating the ventricular fever with two Electrodes to be placed on the patient's body and an electromagnetically triggered one Sequence switch, which briefly connects the electrodes one after the other with different charged capacitors connects, with each electrode being assigned a switch that only uses the sequence switch the electrode connects when it is pressed against the patient's body with a certain pressure ίο is pressed.
Diese bekannten Sicherheitsvorkehrungen reichen bei Geräten für die Elektroschockbehandlung und Elektronarkose im allgemeinen aus, da der Stromkreis über den Körper des Patienten erst bei richtigern Andruck beider Körperelektroden geschlossen wird. Bei elektromagnetischer Auslösung des Folgeschalters des aufeinanderfolgende Impulse liefernden Kondensators eines Defibrators ist es aber wesentlich, daß die Elektroden bereits mit dem Impulsgenerator verbunden sind, bevor der Folgeschalter ausgelöst wird und infolgedessen die Hochspannungsimpulse auf die Elektroden gibt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Hochspannungsgerät der angegebenen Art dadurch gelöst, daß jede Elektrode mit einem zweiten Schalter versehen ist, der beim Andrücken der Elektrode später als der erste Schalter geschlossen wird und zusammen mit dem zweiten Schalter der anderen Körperelektrode in Reihe mit einer elektromagnetischen Auslösevorrichtung für den Folgeschalter geschaltet ist.These known safety precautions are sufficient for devices for electroshock treatment and Electro anesthesia generally works because the electrical circuit over the patient's body is only correct when it is used Pressure of both body electrodes is closed. In the event of electromagnetic tripping of the slave switch of the capacitor of a defibrator, which delivers successive pulses, it is essential that the electrodes are already connected to the pulse generator before the sequence switch is triggered and as a result gives the high voltage pulses to the electrodes. This task is achieved according to the invention in a high-voltage device of the type specified in that each Electrode is provided with a second switch, which when pressing the electrode later than the first switch is closed and together with the second switch of the other body electrode is connected in series with an electromagnetic release device for the sequence switch.
Vorzugsweise sind beide Schalter im Handgriff der Elektrode untergebracht.Both switches are preferably accommodated in the handle of the electrode.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben. Hierin istAn embodiment of the invention is described below with reference to the drawing. In here is
F i g. 1 ein schematisches Schaltbild eines Hochspannungsgerätes gemäß der Erfindung und F i g. 2 ein Längsschnitt einer Elektrode.F i g. 1 is a schematic circuit diagram of a high-voltage device according to the invention and FIG. 2 is a longitudinal section of an electrode.
F i g. 1 zeigt beispielsweise ein solches Gerät zur Beseitigung des Herzkammerflimmerns. Es wird gespeist von einer Netzzuleitung 1, die mit dem Wechselstromnetz oder mit Batterien von beispielsweise 6 oder 12 Volt Spannung verbunden sein kann. Je nach der vorhandenen Stromart und Spannung verbindet der Spannungswählschalter 2 die Netzzuleitung 1 entweder unmittelbar mit einem Hochspannungserzeuger 3 (bei Wechselstromanschluß) oder bei Batteriebetrieb indirekt über einen 6-Volt-Zerhacker 4 bzw. einen 12-Volt-Zerhacker 6, der die Batteriegleichspannung von 6 oder 1.2 Volt in die Netzwechselspannung umwandelt.F i g. For example, FIG. 1 shows such a device for eliminating ventricular fibrillation. It is fed from a power supply line 1, which is connected to the alternating current network or with batteries of, for example, 6 or 12 volts voltage can be connected. Depending on the type of current and voltage present, it connects the voltage selector switch 2 the power supply line 1 either directly to a high voltage generator 3 (with AC connection) or with battery operation indirectly via a 6-volt chopper 4 resp. a 12 volt chopper 6 that converts the battery DC voltage of 6 or 1.2 volts into the mains AC voltage converts.
Hochspannungsgerät zur Beseitigung des
HerzkammerflimmernsHigh voltage device to eliminate the
Ventricular fibrillation
Anmelder:Applicant:
Mine Safety Appliances Company,Mine Safety Appliances Company,
Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)
Vertreter:Representative:
Dipl.-Ing. G. Weinhausen, Patentanwalt,Dipl.-Ing. G. Weinhausen, patent attorney,
München 22, Widenmayerstr. 46Munich 22, Widenmayerstr. 46
Als Erfinder benannt:
Earl Matthew Becker,
William Carl Stuckrath,
Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)Named as inventor:
Earl Matthew Becker,
William Carl Stuckrath,
Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
V. St. v. Amerika vom 25. Juni 1962 (204 949)V. St. v. America June 25, 1962 (204 949)
Im Hochspannungserzeuger 3 wird die Netzwechselspannung in eine Gleichspannung von 2500VoIt umgeformt, die zur Aufladung zweier Hochspannungskondensatoren Cl und C2 dient. Diese sind über getrennte Begrenzungswiderstände Rl und R2 parallel an die Spannungsquelle angeschlossen. Parallel zu den Kondensatoren und den zugehörigen Widerständen liegt ein Ladungsanzeigekreis, bestehend aus den Widerständen 7, 8 und 9 und einer Glimmröhre 11, zu der ein Kondensator 12 parallel liegt. Wenn die Kondensatoren Cl und C 2 auf eine bestimmte Hochspannung aufgeladen sind, so beginnt die Glimmröhre 11 zu blinken. Ein Kurzschlußschalter 13 in Reihe mit einem Widerstand 14 ist ebenfalls parallel zu den Kondensatoren Cl und C 2 geschaltet, um diese bei Bedarf zu entladen.In the high-voltage generator 3, the AC mains voltage is converted into a direct voltage of 2500VoIt, which is used to charge two high-voltage capacitors C1 and C2. These are connected in parallel to the voltage source via separate limiting resistors R1 and R2. A charge indicator circuit, consisting of resistors 7, 8 and 9 and a glow tube 11, to which a capacitor 12 is parallel, is located parallel to the capacitors and the associated resistors. When the capacitors C1 and C2 are charged to a certain high voltage, the glow tube 11 begins to flash. A short-circuit switch 13 in series with a resistor 14 is also connected in parallel to the capacitors C1 and C2 in order to discharge them if necessary.
Die Kondensatoren Cl und C 2 sind mit einem Folgeschalter 21 verbunden. Der Zweck dieses Schalters ist es, die beiden Kondensatoren Cl und C2 nacheinander abwechselnd an den Entladekreis zu legen, so daß sie kurze Stromimpulse liefern, wobei der zweite Impuls jeweils sehr rasch dem ersten folgt und umgekehrte Stromrichtung hat. Der Schalter 21 besteht aus einer Stange 23 aus Isolierstoff, an deren einem Ende sich ein Handgriff 22 befindet, währendThe capacitors C1 and C2 are connected to a sequence switch 21 . The purpose of this switch is to alternately connect the two capacitors C1 and C2 to the discharge circuit, one after the other, so that they deliver short current pulses, the second pulse following the first very quickly and having the current direction reversed. The switch 21 consists of a rod 23 made of insulating material, at one end of which there is a handle 22 while
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am anderen Ende zwei Kontaktstücke 24 und 26 angebracht sind. Diese sind voneinander durch eine Umfangsnut 27 getrennt und isoliert. Der Schalter wird gespannt, indem man den Handgriff nach links in F i g. 1 zieht, bis ein Sperrstift 28 in die Nut 27 einfällt und die Kontaktstücke in der gestrichelt gezeichneten gespannten' Stellung festhält. Eine Lampe 29, die mit einer Niederspannungsquelle 31 über die Kontakte 32 und 33" in Verbindung steht, leuchtet auf, wenn diese Kontakte durch das Kontaktstück 24 überbrückt sind, und zeigt dadurch an, daß der Schalter 21 gespannt ist. Eine Feder 34 übt mittels einer Nylonschnur 36 eine bestimmte Axialkraft auf den Kolben aus und sucht die Kontaktstücke nach rechts zu ziehen. Wird der Kolben ausgelöst, so bestreichen die Kontaktstücke rasch nacheinander eine Reihe elektrischer Kontakte Λ, B, C und D und die ihnen gegenüberstehenden Kontakte A', B', C und D'. Die Kontakte A und D sind mit einer Seite (hier der positiven Seite) der Kondensatoren Cl bzw. C 2 verbunden, während die Kontakte B und C mit den anderen Belägen (hier den negativen Belägen), der beiden Kondensatoren über eine Drossel 37 verbunden sind. Die Kontakte A' und C sind mit der Elektrode El und die Kontakte B' und D' mit der Elektrode E2 verbunden.at the other end two contact pieces 24 and 26 are attached. These are separated and isolated from one another by a circumferential groove 27. The switch is cocked by moving the handle to the left in FIG. 1 pulls until a locking pin 28 falls into the groove 27 and holds the contact pieces in the tensioned position shown in dashed lines. A lamp 29, which is connected to a low voltage source 31 via the contacts 32 and 33 ″, lights up when these contacts are bridged by the contact piece 24, and thereby indicates that the switch 21 is charged. A spring 34 acts by means of to draw a certain axial force on the piston and searches the contact pieces to the right of a nylon cord 36th When the piston is raised, the contact pieces spread in rapid succession a series of electrical contacts Λ, B, C and D and against the corresponding contacts a ', B ', C and D'. The contacts A and D are connected to one side (here the positive side) of the capacitors C1 and C 2, while the contacts B and C are connected to the other surfaces (here the negative surfaces) of the two Capacitors are connected via a choke 37. The contacts A ' and C are connected to the electrode E1 and the contacts B' and D 'are connected to the electrode E2 .
Die Einzelheiten der Schaltung und des Folgeschalters bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung. The details of the circuit and sequence switch do not form part of the present invention.
Die Kontakte A' und C sind erfindungsgemäß mit einem ersten Schalter 51 in der Elektrode El verbunden, während die Kontakte B' und D' an einen entsprechenden Schalter 51 in der Elektrode E2 angeschlossen sind. Der Sperrstift 28 ist über einen Winkelhebel 41 mit dem Anker 42 eines Elektromagneten 43 verbunden. Dieser Elektromagnet befindet sich in einem Niederspannungskreis, in welchen in Reihe zwei Schalter, von einem je eines als zweiter, Schalter 52 in jeder der beiden Elektroden vorgesehen ist, geschaltet sind. Wie Fig. 1 zeigt, können die Elektroden El und E2 Stromimpulse von den Kondensatoren Cl und C 2 nur dann empfangen, wenn erstens die in jeder Elektrode befindlichen Schalter 51 und zweitens die Schalter 52 ebenfalls geschlossen sind.According to the invention, the contacts A ' and C are connected to a first switch 51 in the electrode E1 , while the contacts B' and D 'are connected to a corresponding switch 51 in the electrode E2 . The locking pin 28 is connected to the armature 42 of an electromagnet 43 via an angle lever 41. This electromagnet is located in a low-voltage circuit in which two switches are connected in series, one of which is a second switch 52 in each of the two electrodes. As FIG. 1 shows, the electrodes E1 and E2 can only receive current pulses from the capacitors C1 and C 2 if, firstly, the switches 51 located in each electrode and, secondly, the switches 52 are also closed.
Fig. 2 zeigt die Konstruktion einer Elektrode (z.B. der Elektrode El) gemäß der Erfindung. Sie besitzt eine Kontaktfläche 51 aus Metall, die auf einer Isolierscheibe 52 ζ. B. aus Kunststoff befestigt ist. Ein Schaft 53, ebenfalls aus Isoliermaterial, ist an der Kunststoffscheibe 52 befestigt und enthält einen axial durchgehenden Metallstift 54, dessen äußeres Ende mit der Kontaktfläche 51 elektrisch verbunden ist. Der Schaft sitzt in einem hohlen Isolierhandgriff 56 und wird darin durch einen Sperrstift 57 gehalten, der durch die Wand des Handgriffes in einen Längsschlitz 58 an der Seite des Schaftes greift. Der Schaft mit der daran befestigten Elektrodenkontaktfläche ist also innerhalb des Handgriffes axial um eine bestimmte Strecke verschiebbar, aber nicht drehbar. Eine Schraubenfeder 59, die zwischen einer Schulter 61 an der Innenseite des Handgriffes und einer Schulter 62 am Schaft eingespannt ist, sucht den Schaft aus dem Handgriff herauszudrücken. Vorzugsweise ist das untere Ende des Handgriffes von einem Handschutz umgeben, beispielsweise einer Gummimanschette 63, die zwischen den Isolierscheiben 64 und 66 gehalten wird.Fig. 2 shows the construction of an electrode (for example the electrode E1) according to the invention. It has a contact surface 51 made of metal, which is on an insulating disk 52 ζ. B. is attached from plastic. A shaft 53, also made of insulating material, is fastened to the plastic disk 52 and contains an axially continuous metal pin 54, the outer end of which is electrically connected to the contact surface 51. The shaft sits in a hollow insulated handle 56 and is held therein by a locking pin 57 which engages through the wall of the handle into a longitudinal slot 58 on the side of the shaft. The shaft with the electrode contact surface attached to it is therefore axially displaceable by a certain distance within the handle, but not rotatable. A coil spring 59, which is clamped between a shoulder 61 on the inside of the handle and a shoulder 62 on the shaft, seeks to push the shaft out of the handle. The lower end of the handle is preferably surrounded by a hand guard, for example a rubber sleeve 63, which is held between the insulating washers 64 and 66.
Innerhalb des Handgriffes ist der erste Schalter 53 so angeordnet, daß er durch .eine Bewegung des Schaftes in den Handgriff hinein geschlossen wird. Hierzu sind beispielsweise Kontaktfedern 67 am iuneren Ende des Schaftes angeordnet und mit dem Metallstift 54 und damit der Kontaktfläche 51 verbunden. Damit wirkt eine leitende Hülse 68 zusammen, die in dem Handgriff befestigt ist und über eine Hochspannungsleitung 69 eines elektrischen KabelsWithin the handle, the first switch 53 is arranged so that it can be activated by a movement of the Shaft is closed into the handle. For this purpose, for example, contact springs 67 are on the inside Arranged at the end of the shaft and connected to the metal pin 54 and thus the contact surface 51. So that a conductive sleeve 68 cooperates, which is fastened in the handle and via a High voltage line 69 of an electric cable
ίο 70 zu den zugeordneten Folgeschalterkontakten A' und C in F i g. 1 führt. In der Ruhestellung der Elektrode, bei der der Schaft nach außen gedrückt ist, berühren die Kontakte 67 die Hülse 68 nicht, und Schalter 51 ist offen. Wenn dagegen die Kontakt fläche 51 gegen den Körper eines Patienten gelegt und der Handgriff so stark niedergedrückt wird, daß er die Federkraft überwindet, so wird der Schaft in den Handgriff hineingedrückt, bis die Kontakte 67 die Hülse 68 berühren und den ersten Schalter 51 schließen. Dadurch wird die Elektrode mit dem Folgeschalter verbunden.ίο 70 to the assigned sequence switch contacts A ' and C in F i g. 1 leads. In the rest position of the electrode, in which the shaft is pressed outwards, the contacts 67 do not touch the sleeve 68, and switch 51 is open. If, however, the contact surface 51 is placed against the body of a patient and the handle is depressed so hard that it overcomes the spring force, the shaft is pushed into the handle until the contacts 67 touch the sleeve 68 and the first switch 51 close. This connects the electrode to the next switch.
Der zweite Schalter 52 ist ebenfalls innerhalb des Elektrodenhandgriffs untergebracht. Er besteht beispielsweise aus zwei festen Kontaktfedern 71, die durch einen Metallstift 72 überbrückt werden können. Dieser sitzt am Ende eines Isolierstabes 73, der seinerseits am Schaft 53 befestigt ist. Die Anordnung dieses zweiten Schalters, insbesondere die Länge des Stabes 73 ist so gewählt, daß der Schalter 52 sich erst schließt, wenn der Schalter 51 bereits geschlossen ist. Nach Schließung des Schalters 51 muß also der Schaft weiter in den Handgriff hineingedrückt werden, um den Schaltere 52 zu schließen. Erst wenn die zweiten Schalter 52 in beiden Elektroden geschlossen sind, schließt sich der Stromkreis von einer Niederspannungsquelle 74 zum Elektromagneten 43, wodurch der Sperrstift 28 zurückgezogen und der Folgeschalter 21 freigegeben wird, so daß die Entladung der Kondensatoren Cl und C 2 beginnen kann.The second switch 52 is also housed within the electrode handle. For example, it exists of two fixed contact springs 71, which can be bridged by a metal pin 72. This sits at the end of an insulating rod 73, which in turn is attached to the shaft 53. The order this second switch, in particular the length of the rod 73, is chosen so that the switch 52 is only closes when the switch 51 is already closed. After closing the switch 51 must the shaft can be pushed further into the handle to close the switch 52. First when the second switches 52 in both electrodes are closed, the circuit of FIG a low voltage source 74 to the electromagnet 43, whereby the locking pin 28 is retracted and the sequence switch 21 is released, so that the discharge of the capacitors C1 and C2 begin can.
Wenn der Schalter 21 aus seiner gespannten Stellung freigegeben wird, so bewegt er sich rasch nach rechts in Fig. 1. Das Kontaktstück 26 überbrückt zuerst die Kontakte A und A', die an die positive Klemme des Kondensators Cl angeschlossen sind, aber hierdurch wird noch kein Stromkreis geschlossen. Wenn dagegen das Kontaktstück 26 zwischen die Kontakte B und B' kommt, die mit der negativen Klemme der beiden Kondensatoren über die Drossel 37 verbunden sind, so überbrückt gleichzeitig das Kontaktstück 24 die Kontakte A und A'. Somit wird ein Stromkreis geschlossen, über den der Kondensator Cl sich durch die beiden Elektroden und den Körper des Patienten entladen kann. Der Körper wird hier durch einen Widerstand X dargestellt. Kurze Zeit später, wenn die Kontaktstücke die Kontakte B und B' bzw. C und C berühren, fließt kein Strom. Sobald aber die Kontaktstücke die Kontakte C und C bzw. D und D' überbrücken, entlädt sich der Kondensator C 2 durch die Elektroden und den Körper des Patienten, jedoch in umgekehrter Richtung wie der Kondensator C1.When the switch 21 is released from its cocked position, it moves rapidly to the right in Fig. 1. The contact piece 26 bridging first the contacts A and A ', which are connected to the positive terminal of the capacitor Cl, but this shall not no circuit closed. If, on the other hand, the contact piece 26 comes between the contacts B and B ' , which are connected to the negative terminal of the two capacitors via the choke 37, the contact piece 24 simultaneously bridges the contacts A and A'. Thus, a circuit is closed over which the capacitor C1 can discharge through the two electrodes and the patient's body. The body is represented by a resistance X here. A short time later, when the contact pieces touch the contacts B and B ' or C and C , no current flows. As soon as the contact pieces bridge the contacts C and C or D and D ' , the capacitor C 2 discharges through the electrodes and the patient's body, but in the opposite direction to the capacitor C 1.
Bei einem solchen Gerät mit Impulsgenerator, etwa gemäß der dargestellten Ausführungsform, besteht der besondere Vorteil darin, daß die Kondensatoren auch während ihrer Entladung mit der Hochspannungsquelle verbunden bleiben können und trotzdem die Elektroden während des Spannens desIn such a device with a pulse generator, for example in accordance with the illustrated embodiment, there is the particular advantage is that the capacitors also during their discharge with the high voltage source can remain connected and still use the electrodes while the
Folgesclialters abgeschaltet sind. Zum Spannen muß nämlich mindestens eine Elektrode losgelassen werden, so daß der Schalter Sl geöffnet wird. Erst wenn r die Elektroden wieder mit einem bestimmten Druck von z. B. etwa 5 kg gegen den Körper des Patienten oder einen anderen unnachgiebigen Gegenstand gedrückt werden, wird der Entladestromkreis wieder geschlossen.Subsequent clialters are switched off. For clamping must namely, at least one electrode can be released so that the switch S1 is opened. Only when r the electrodes again with a certain pressure of z. B. about 5 kg against the patient's body or some other intransigent object is pressed, the discharge circuit will again closed.
Ein weiterer Vorteil des beschriebenen Gerätes liegt darin, daß die Kontaktflächen 51 der Elektroden in den Handgriffen 56 axial verschiebbar, aber nicht drehbar sind. Infolgedessen kann die üblicherweise auf die Kontaktflächen aufgetragene Kontaktpaste in die Haut des Patienten eingerieben werden, indem die Elektrodenhandgriffe hin- und hergedreht werden, wodurch sich ein guter elektrischer Kontakt ergibt.Another advantage of the device described is that the contact surfaces 51 of the electrodes are axially displaceable in the handles 56, but not rotatable. As a result, the usually Contact paste applied to the contact surfaces is rubbed into the patient's skin, by rotating the electrode handles back and forth, creating a good electrical contact results.
Es ist auch wesentlich, daß die Elektroden bereits mit dem Impulsgenerator verbunden sind, wenn dessen Tätigkeit einsetzt. Der Zeitraum zwischen diesen beiden Zeitpunkten kann sehr kurz sein, aber es muß gewährleistet sein, daß die Elektroden bereits eingeschaltet sind, wenn der Impulsgenerator seine Stromimpulse abgibt. Dies ist erfindungsgemäß der Fall.It is also essential that the electrodes are already connected to the pulse generator when whose activity begins. The period between these two points in time can be very short, however it must be ensured that the electrodes are already switched on when the pulse generator is running Emits current pulses. This is the case according to the invention.
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