DE2509926A1 - Reizstromgeraet mit einem generator zum erzeugen eines aus einer impulsfolge bestehenden stromes - Google Patents

Description

• Reizstromgerät mit einem Generator zum Erzeugen eines aus einer Impulsfolge bestehenden Stromes Die Erfindung bezieht sich auf ein Reizstromgerät mit einem generator zum Erzeugen eines aus einer Impulsfolge mit beliezeiger Impulsform bestehenden und als Patientenstrom verwendeten Stromes und mit einer Meßeinrichtung zum Messen der amplitude des Stromes.
• Ein zur Therapie oder Diagnostik dienendes Reizstromgerät ist üblicherweise auf Patientenströme verschiedener Stromformen mschaltbar. Als Patientenströme eignen sich unter anderem periodische Impuls folgen aus rechteck-, dreieck- oder sägezahnförmigen Impulsen. Die in dem Reizstromger mittels eines enerators erzeugten Impuls folgen müssen in ihrer Amplitude einstellbar sein, um bei dem Patienten eine bestimmte Nervenreizung hervorzurufen. Damit eine einwandfreie Überwachung des Patientenstromes möglich ist, besitzt jedes Reizstromgerät eine Meßeinrichtung zum Messen und Anzeigen des Patientenstromes.
• Bekannte Meßeinrichtungen enthalten gewöhnlich einen Strommesser n Form eines Drehspulmeßgerätes, , des bei der Messung von drei eckförmigen, nadelförmigen oder ähnlich geformten Impulsströmen inforlge der Trägheit seines Meßsyste@@ keine genaue Messung und anzeige der Stromamplitude ermöglicht.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Reizstromgerät zu schaffen, dessen Meßeinrichtung das Messen der Amplitude von Patientenströmen beliebiger Impulsform mit einfachen Mitteln und mit ausreichender Genauigkeit gestattet.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Reizstromgerät nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs dadurch gelöst, daß das Reizstromgerät einen weiteren Generator enthält, daß der weitere Generator einen Strom aus einer Impulsfolge mit mindestens annähernd rechteckförmigen Impulsen erzeugt, daß der Strom beliebiger Impulsform sowie der.Rechteckstrom gleiche Amplituden haben und daß der Strom beliebiger Impulsform dem Patienten und der Rechteckstrom der Meßeinrichtung zugeführt wird.
• Ein Reizstromgerät mit den vorgenannten Merkmalen hat den Vorteil, daß nicht nur die Amplitude von Impulsfolgen mit rechteckförmigen Impulsen, sondern auch von Impuls folgen mit von der Rechteckform abweichenden Impulsformen, das sind vorzugsweise dreieckförmige Impulse kurzer Dauer, einwandfrei gemessen werden kann.
• Weitere Einzelheiten und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und werden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung bedeuten: Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Reizstromgerätes und Fig. 2 A bis 2 G Fig. 2 A bis 2 G den zeitlichen Verlauf von Strömen und Spannungen an in Fig. 1 mit A bis G bezeichneten Schaltungspunkten.
• Ein Reizstromgerät nach dem Blockschaltbild in Fig. 1 enthält einen Impulsstromgenerator 1 mit drei Generatorteilen 100, 101 und 102. Der Generatorteil 100 gibt an seinem Ausgang 2 einen Strom 1D (vgl. Fig. 2 A) ab, der aus einer Impulsfolge mit zum Beispiel dreieck- oder nadelförmigen Impulsen 3 besteht. Der Generatorteil 101 gibt an seinem Ausgang 4 einen Strom 1R (vgl.
• Fig. 2 B>' ab, der aus einer Impulsfolge mit rechteckförmigen Impulsen 5 besteht. Der Generatorteil 102 hat zwei Ausgänge 6 und 7. Während der Ausgang 6 ein gegenüber dem Strom des Ausganges 4 invertierten Strom 1R (vgl. Fig. 2 C) abgibt, liefert der Ausgang 7 eine dem Strom 1R entsprechende Spannung UR.
• Der Impulsgenerator 1 ist so beschaffen, daß die von den Generatorteilen 100, 101 und 102 abgegebene Ströme ID, IR und #R alle dieselbe Amplitude haben. Die genannten Ströme weisen außerdem gleiche Impulsperiodendauern sowie gleiche Tastverhältnisse auf.
• Mit einem Umschalter 8 kann wahlweise ein der Impulsfolge nach Fig. 2 A oder Fig. 2 B entsprechender Strom 1D oder 1R an ein Ende eines Potentiometerwiderstandes 9 weitergeleitet werden, dessen anderes Ende auf dem Massepotential liegt. Zwischen dem dritten Ausgang 6 und dem masseabgewandten Ende des Potentiometerwiderstandes 9 besteht eine leitende Verbindung, so daß unabhängig unabhängig von der jeweils gewählten Stellung des Umschalters 8 grundsätzlich ein der Impulsfolge nach Fig. 2 C entsprechender Strom #R durch den Potentiometerwiderstand fließt. In der in Fig. 1 gezeigten Schalterstellung fließen durch den Potentiometerwiderstand 9 somit der Strom 1D und der Strom 1R Eine zwischen dem Schleifer des Potentiometerwiderstandes 9 und Masse abgegriffene Spannung U51, die gleich der Summe von UD und #R ist (vg1. Fig. 2 D), liegt über einen Widerstand 10 an einem Eingang 11 eines Verstärkers 12, dessen Ausgangsklemmenpaar 13 über nicht gezeigte Elektroden mit dem durch einen Widerstand 14 symbolisierten Patienten verbunden sind. Durch den Widerstand 14 fließt ein Patientenstrom 1P1' der den in Fig. 2 F gezeigten Stromverlauf hat. Die Spannung U51 am Schleifer des Potentiometerwiderstandes 9 liegt gleichzeitig auch an einem Eingang eines nur zur Entkopplung dienenden Verstärkers 15. Ein Ausgang des Verstärkers 15 steht über einen Widerstand 16 und die Emitter-Kollektorstrecke eines Transistors 17 mit einem ersten, invertierenden Eingang 18 eines Differenzverstärkers 19 in Verbindung. Ein zweiter, nichtinvertierender Eingang 20 liegt auf dem Massepotential. Von einem Ausgang 21 des Differenzverstärkers 19 führt eine erste Verbindung über einen Kondensator 22 an den ersten Eingang 18, eine zweite Verbindung über einen Widerstand 23 an den kollektor des Transistors 17 und eine dritte Verbindung über einen Vorwidex;tand 24 und einen Strommesser 25 an Masse.
• Zum Zum Steuern des Transistors 17 und eines weiteren Transistors 26, dessen Emitter-Kollektorstrecke zwischen dem Eingang 11 des Verstärkers 12 und Masse liegt, dient die an dem Ausgang 7 des Generatorteils 102 abgenommene Spannung UR.
• Zu der Funktion der vorstehend beschriebenen Schaltung ist folgendes Z~ sagen. Wie bereits erwähnt, hat bei der in Fig. 1 ezeigten Stellung des Umschalters 8 die Spannung U51 den in Fig. 2 D gezeigten Kurvenverlauf.
• Betrachtet man zunächst den zu dem Patienten führenden Strom-5 eis so ist der Transistor 26 jedesmal, wenn an seiner Basis e Spannung Null liegt (vgl. Fig. 2 C, Zeiten t1, t3, t5 ...), gesperrt. I den Zeiten t1, t3, t5 ... kann also der die dreieckförmige Spannung UD beinhaltende Anteil der Spannung U51 an den Verstärker 12 gelangen und das Fließen eines Patientenstromes IP1 (vgl. Fig. 2 F) in dem Patientenstromkreis verursachen.
• In den Zeiten t2, t4, t6 ... bewirken die positiven Impulse 5' Leitendwerden der Emitter-Kollektorstrecke des Transistors 26, daß diese auch in der Spannung U51 enthaltenen Impulse nicht an an Verstärker 12 gelangen können. Der im Meßkreiß liegende Tra gen in wird während der Zeiten t1, t3, t5 ... (vgl) Fig. 2 C gesperrt, so daß der die dreieckförmige Spannung US beinhalte @teil der Spannung US1 nicht an den Differenzverstärker 19 @langer kann. Nur in den Zeiten t2, t4, t6 ... ist die Emitersoll@@@erecke des Transistors 17 Leitend, so das dann der de Rechteckspannung Rechteckspannung UR entsprechende Anteil der Spannung U51 den Kondensator 22 auf den Amplitudenwert der Spannung UR auahaden kann. Der Ausgang 21 des Differenzverstärkers 19 gibt somit eine Spannung UA gleich - US1 ab, die auch während der Zeiten t, t3, t5 ..., das heißt zwischen den Impulsen 5' der Spannung UR praktisch in voller Höhe erhalten bleibt. Der Strommesser 25 zeigt einen Wert an, der dem Amplitudenwert des dreieckförmigen Patientenstroms 1P1 entspricht. Bei jeder Änderung des Patientenstroms 1P1 durch ein Verstellen des Potentiometerwiderstandes 9 zeigt der Strommesser 25 immer den richtigen Stromwert der Amplitude des Patientenstroms an.
• Wird der Umschalter 8 zwecks Erzeugung eines rechteckförmigen Patientenstroms in seine zweite, in Fig. 1 durch eine gestrichelte Linie gekennzeichnete Stellung umgeschaltet, so erhält man zwischen dem Schleifer des Potentiometerwiderstandes 9 und Masse eine Spannung S2 (vgl.
• Fig. 2 E>. In diesem Fall bewirkt die der Basis des Transistors 26 zugeführte Rechteckspannung UR, daß eine Rechteckspannung UR an den Eingang des Verstärkers 12 gelangt, der dann einen Patientenstrom 1P2 (vgl. Fig. 2 G3 an den Patienten liefert. Die Rechteckspannung #R liegt gleichzeitig an der Basis des Transistors 17 und bewirkt, daß der Meßeinrichtung nur die Rechteckspannung UR zugeführt wird. Der Strommesser 25 zeigt auch in diesem Falle einen der Amplitude des Patientenstroms 1P2 entsprechenden Stromwert an.
• In In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 liefert der erste Generatorteil 100 einen Strom aus dreieckförmigen Impulsen. Dieser Strom kann jedoch in der Praxis jede beliebige, von der Rechteckform abweichende Impulsform haben. Der Impulsgenerator 1 hat nach dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 drei getrennte Generatorteile 100, 101, 102, die in der Praxis zu einem Generatorteil zusammengefaßt sein können. Insbesondere können die Generatorteile 101 und 102 zu einem Generatorteil zusammengefaßt sein, das vorzugsweise in Form einer integrierten Schaltung aufgebaut ist.
• PatentansprUche

Claims (7)

1. P atentans prüche 1. Reizstromgerät mit einem Generator zum Erzeugen eines aus einer Impulsfolge mit beliebiger Impulsform bestehenden und als Patientenstrom verwendeten Stromes und mit einer Meßeinrichtung zum Messen der Amplitude des Stromes, dadurch gekennzeichnet, daß das Reizstromgerät einen weiteren Generator (z. B. 102) enthält, daß der weitere Generator einen Strom (#R) aus einer Impulsfolge mit mindestens annähernd rechteckförmigen Impulsen erzeugt, daß der Strom (z. B. 1D> beliebiger Impulsform sowie der Rechteckstrom (#R) gleiche Amplituden haben und daß der Strom beliebiger Impulsform dem Patienten und der Rechteckstrom der Meßeinrichtung (z. B. 18, 25) zugeführt wird.
2. 2. Reizstromgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reizstromgerät einen zum Einstellen des Patientenstromes (IP1' 1P2) dienenden Potentiometerwiderstand (9) enthält, dem der Strom (z. B. ID) beliebiger Impulsform und ein gegenüber diesem Strom inverser, von dem weiteren Generator (z. B. 102) abgegebener Rechteckstrom (IR> gleichzeitig zugeführt werden, und daß das Reizstromgerät eine durch eine von dem Rechteckstrom (IR> abgeleitete Rechteckspannung (ÜR) gesteuerte, mit dem Schleifer des Potentiometerwiderstandes verbundene elektronische Schalteinrichtung (z. B. 17, 26) hat, die den Strom beliebiger Impulsform an den Patienten und den Rechteckstrom an die Meßeinrichtung weiterleitet.
3. 3. Reizstromgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Schalteinrichtung zwei Transistoren (17, 26) enthält, daß der eine Transistor (z. B. 26> mit seiner Emitter-Kollektorstrecke zwischen einer den Schleifer des Potentiometerwiderstandes (9) mit dem Patientenstromkreis verbindenden Leitung und Masse liegt, daß der andere Transistor (z. B. 17) mit seiner Emitter-Kollektorstrecke in einer den Schleifer des Potentiometerwiderstandes und die Meßeinrichtung verbindenden Leitung liegt, daß die Basen der beiden Transistoren gemeinsam mit einem Ausgang (7) des weiteren Generators (z. B. 102) verbunden sind und daß dieser Ausgang die gegenüber dem Rechteckstrom (IR) invertierte Rechteckspannung (#R) abgibt.
4. 4. Reizstromgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung einen Differenzverstärker 19j mit einem invertierenden und einem nichtinvertierenoffien ngarlg (18, 20) sowie einem Ausgang (21) enthält, ab der in7ertierende Eingang (18) und der Ausgang des Differenzverstärkers durch einen Kondensator (22) überbrückt sind, daß der nichtinvertierende Eingang mit Masse verbunden ist und daß im Ausgangskreis des Differenzvers@äzkers ein Strommesser (25) zum Messen und Anzeigen eines von der Ausgangsspannung (UA) des Differenzverstärkers abgeleiteten, der Amplitude @es Stromes (z. B. ID) beliebiger Impulsform proportiomalen Stromes vorgesehen ist.
5. 5 Reizstromgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsfolge des Stromes (z. B. 1D> beliebiger Impulsform und die Impulsfolge des Rechteckstromes (IR) mindestens annähernd die gleiche Impulsperiodendauer bei gleichem Tastverhältnis haben.
6. 6. Reizstromgerät nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Reizstromgerät einen zusätzlichen Generator (z. B. 101) zum Erzeugen eines zusätzlichen, als Patientenstrom verwendeten Rechteckstroms (1 R> sowie einen Umschalter hat, daß der Umschalter in seiner einen Schaltstellung den Strom (1 (ID) beliebiger Impulsform und in seiner anderen Schaltstellung den zusätzlichen Rechteckstrom (1R> an den Potentiometerwiderstand (9> weiterleitet.
7. 7. Reizstromgerät nach Anspruch.6, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Rechteckstrom (IR) und der Strom (z. B.

   beliebiger Impulsform mindestens annähernd die gleiche Impuisperiodendauer, das gleiche Tastverhältnis und in derselben Richtung ansteigende oder abfallende Impulse (3, 5) haben.

   Leerseite