DE2843724C2 - Elektrotherapie- und Diagnostikgerät mit digitaler Spitzenstromanzeige - Google Patents

Description

2. Therapie- und Diagnostikgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

2.1.a) der Komparator (14) von der Differenz zwischen Steuerspannung und einer vom Ausgangsstrom gebildeten Spannung beaufschlagt ist und

2.1.b) über eine elektronische Weiche (15, 17) bei zu kleinem Ausgangsstrom im Verhältnis zur Steuerspannung die Anzeigetafel (6) über einen Multivibrator (16) aus- und einschaltet und

2.2.a) andererseits bei zu großem Ausgangsstrom im Verhältnis zur Eingangsspannung die Patientenspannung verkleinert und

2.2.b) dies durch das Kontrollicht (20) angezeigt.

3. Therapie- und Diagnostikgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

3.1.a) die Verstärkungsregelung durch eine Additionsschaltung (29, 22), die einerseits über Widerstände (22) die Steuerspannung und andererseits über einen Widerstand (29) die Treppnnspannung einem Verstärker (28) zuführt, erfolgt,

3.l.b) wobei die Treppenspannung außerdem eine Gegenspannungskomponente (31) überlagert hat, die bewirkt, daß bei minimaler Amplitude der Treppenspannung (25) die Spannung am Verstärkerausgang (28) Null ist.

Die Erfindung betrifft ein Therapie- und Diagnostikgerät nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Elektrotherapiegeräte, bei denen die Einstelleinrichtung gleichzeitig als Anzeigeeinrichtung der Stromstärke dient, sind bereits bekannt.

3üim Reizstromgerät nach der DE-OS 25 09 926 wird über einen zusätzlichen Generator ein rechteckförmiger Impuls erzeugt, der die gleiche Amplitude wie der Behandlungsstrom hat und als Meßgrundlage dient. Der

ίο Nachteil dieser Anordnung besteht besonders darin, daß bei Ausfall des Rechteckgenerators Feldmessungen eintreten, was aus Sicherheitsgründen nicht zulässig ist In der DE-OS 24 48 444 ist ein elektromedizinisches Gerät bekannt, bei dem die Amplitude des Ausgangssignales sowohl angezeigt wird als auch zur Begrenzung desselben einer Schutzeinrichtung zugeführt wird, die von der Amplitudenregelung zusätzlich beeinflußt wird. Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß für diesen Zusatz ein eigener Regelausgang der Amplitudenregelung erforderlich ist, so daß ein Gleichlauf nicht unbedingt gewährleistet ist.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, bei der das die Messung bestimmende Signal gleichzeitig auch die Höhe des Ausgangsstromes bestimmt, wobei die Anzeige des Spitzenstromes in digitaler Form erfolgt und Fehlwerte sowohl eines zu niederen als auch eines zu hohen Stromes zusätzlich angezeigt und Fehler in der Konstantstromstufe auf ein für den Patienten ungefährliches Maß reduziert werden.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Gerät nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale gelöst.

J5 Die Verstärkungsregelung kann einen spannungsgeregelten Verstärker oder einen stromgeregelten Verstärker erfolgen.

Dabei kann der Treppengenerator, der Steuergenerator zur Bildung der Steuerspannung, der Komparator, die digitale Zähleinrichtung und der Impulsgenerator zur Vor- und Rückwärtszählung mit der Steuerung zur Stromstärkesteigerung und -senkjng aus einem Mikroprozessor bestehen.

Der Einsatz eines Mikroprozessors für die Steuer-

•*5 schaltungen ergibt einerseits durch die Wahl entsprechender Programme eine größere Flexibilität und andererseits die Möglichkeit, verschiedene Stromformen durch Programme einzugeben. Außerdem kann man durch entsprechende Programme die Stroman-Stiegsgeschwindigkeit bei Betätigungder Stromanstiegstaste, respektive die Abfallgeschwindigkeit bei Betätigung der Stromabfalltaste veränderlich gestalten. Die freie Programmierbarkeit erlaubt außerdem, die Überwachung des Patientenstromes verschiedenen Aufgaben anzupassen. Eine entsprechende Zeitschleife im Programm gestattet die automatische Aus- und Einschaltung des Patientenstromes nach Ablauf einer gewissen Zeit.

Ein Therapie- und Diagnostikgerät mit den vorgenannten Merkmalen hat den Vorteil, daß es die Spitzenstromamplituden der verschiedensten Kurvenformen digital anzeigt und daß die Treppenspannung, die gleichzeitig die Höhe des Ausgangsstromes bestimmt, direkt aus dem digitalen Anzeigewert

b5 abgeleitet wird, und somit digitaler Anzeigewert und Patientenstrom zwangsläufig übereinstimmen.

Patientenwiderstände im Elektrodenbereicn, die zu Verbrennungen führen könnten, werden angezeigt. Die

Arstiegsgeschwindigkeit und die Abfallgeschwindigkeit des Stromes sind zwangsläufig durch die Frequenz der steuernden Rechteckspannung bestimmt Der Patientenstrom wird überwacht, so daß selbst bei Kurzschluß des Endtransistors am Patienten keine unzulässig hohen Ströme auftreten können.

Ein weiterer Vorteil ist der eirfache Anschluß von Fernsteuerungen und Zeitsteuerungen.

Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung näher erläutert. Die Ausführungsbeispiele in der Zeichnung bedeute ι

F i g. 1 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Therapie- und Diagnostikgerätes,

F i g. 2 zeigt das Schema einer Verstärkungsregelung durch Additionsschaltung, is

F i g. 1 ist ein Rechteckgenerator mit der Frequenzregelung 23, mit deren Hilfe die Anstiegsgeschwindigkeit der Treppenspannung eingestellt werden kann. 2 ist die Vorwärtstaste, 3 die Rückwärtstaste, 4 ist die digitale Zähleinrichtung von 0—600 für einen maximalen Ausgangsstrom von 60 mA oder von 0— 1000 mit dem Ausgangsstrom von 100 mA. 5 ist der Decoder, 6 ist die digitale Anzeigetafel, 7 ist ein mit dem Zählausgang gekoppelter Treppenspannungsgenerator und 8 der Regelverstärker, der über eine Schalteinrichtung 21 an verschiedene Steuerspannungen angeschlossen werden kann. 9, 10 und 11 ist der Konstantstromgenerator, wobei über den Widerstand 12 eine Vergleichsspannung zu einem Differenzverstärker 9 über die Leitung 13 rückgeführt wird. 14 ist der Überwachungskomparator. wobei auch ein Verstärker Verwendung finder kann, der an der stromabhängigen Spannung über 13 und an den Ausgang des Regelverstärkers 8 angeschlossen ist. 15 ist eine Diode, die die Amplitudenweiche für die negative Spannung für den Multivibrator 16 darstellt, wobei der Ausgang des Multivibrators 16 an den Decoder 5 angeschlossen ist und diesen im Rhythmus der Frequenz des Multivibrators 16 aus- und einschaltet. Die Frequenz, mit der die Anzeigetafel 6 bei zu hohem Patientenwiderstand zum Blinken gebracht wird, beträgt 0,5—1 Hz. 17 ist die Diode für die Amplitudenweiche für die positive Spannung, die einerseits einen Leistungstransistor 18 ansteuert und bei Kurzschluß des Endtransistors 11 oder eines anderen Bauteiles 9 oder 10 des Konstantstromgenerators den Transistor 18 leitend macht und damit einen Nebenschluß über das Kontrollicht 20 zum Patientenausgang 26 darstellt, so daß über den Widerstand 19, der gleichzeitig als Siebwiderstand ausgelegt ist, ein Spannungsabfall und damit eine Spannungserniedrigung der Patientenausgangsspannung erfolgt, und zwar in dem Maße, daß für den Patienten kein gefährlicher Strom auftreten kann. 24 ist die Rechteckspannung, die wahlweise über 2 oder 3 dem Zähler 4 zugeführt wird und durch aen Generator 7 die Treppenspannung 25, die wahlweise aufsteigend, gleichbleibend oder abfallend sein kann, erzeugt. Diese Treppenspannung regelt die Verstärkung im Regelverstärker 8 und vergrößert oder verkleinert hierdurch die über 21 geschalteten Eingangssteuerspannungen entsprechend der Höhe der Treppenspannung, wobei die Verstärkung so eingestellt wird, daß der digitale Anzeigewert mit dem Ausgangsstromwert bei normalem Patientenwiderstand übereinstimmt. Ist daher die Vorwärtstaste 2 gedrückt, steigt der Zähler 4 z. B. bis zu einem Wert 12,7. Gleichzeitig entsteht am Treppengenerator eine Treppenspannung entsprechend der Höhe von 12,7 mA. Diese Treppenspannung bleibt nach Loslassen der Taste bestehen, so daß die eingestellte Stromstärke am Ausgang bestehen bleibt Die vom Regelverstärker 8 am Ausgang gebildete Steuerspannung wird nun durch den Differenzverstärker 9 mit dem am Widerstand 12 fließenden Patientenstrom verglichen und durch hohe Verstärkung des Verstärkers 9 auf genau demselben Wert gehalten, und zwar gleichgültig, wie hoch der Patientenwiderstand ist wobei natürlich nur innerhalb gewisser Grenzen ein Gleichgewichtszustand möglich ist

1st der Patientenanschluß 26 offen, dann fließt über den Transistor 11 kein Strom, damit auch nicht über den Widerstand 12, so daß an 13 gegenüber Masse keine Spannung auftreten kann. Am Regelverstärker 8 tritt jedoch die volle Regelspannung auf, so daß am zweiten Eingang des Komparators die volle Spannung auftritt und der Komparator 14 am Ausgang eine negative Spannung führt, die über die Diode 15 den Multivibrator 16 in Gang setzt und damit die Anzeigetafel über den Decoder 5 zum Blinken bringt Hierdurch wird einerseits angezeigt, wie hoch die eingestellte Spannung ist und andererseits durch das Blinken dokumentier!, daß der Patientenausgang 26 offen ist oder einen zu hohen Patientenwiderstand aufweist. Es sei nun der Fall angenommen, daß der Endtransistor 11 einen Kurzschluß aufweist Am Regelverstärker H sei beispielsweise die Steuerspannung entsprechend 12,7 mA eingestellt. Am Ausgang würde jedoch in diesem Fall durch den nicht steuerbaren Transistor 11 ein wesentlich höherer Strom durch den Patienten und auch durch den Widerstand 12 fließen. Am Punkt 13 würde daher eine höhere Spannung auftreten als diese am Regelverstärker 8 vorhanden ist. Der Komparator 14 bekommt in diesem Fall eine positive Ausgangsspannung, so daß die Diode 17 leitend wird und den Transistor 18 durchschaltet, so daß über das Kontrollicht 10 und über den Siebwiderstand 19 ein Parallelstrom zum Patientenausgang fließt. Dieser Parallelstrom verkleinert den Patientenausgangsstrom. Hierdurch wird also ein Fehler in der Konstantstromstufe, der zu hohen Patientenströmen führen würde, nicht nur durch das Kontrollicht 20 angezeigt, sondern außerdem durch Verkleinerung der Patientenspannung vom Patienten ferngehalten. Durch entsprechende Auslegung der Siebkette 19, 35 kann erzielt werden, daß die Patientenipannung später als die übrige Versorgungsspannung auftritt, so daß ein Patientenstrom erst nach Stabilisierung der übrigen Schaltvorgänge fließen kann. Ein Entladewiderstand 36 bewirkt, daß die Spannung 37 rascher abflaut als die übrige Versorgungsspannung, so daß der Entladevorgang im Steuerteil nicht zu unerwünschten Patientenströmen führen kann. Für die Niederspannung 38 ist daher ein gesondertes Netzteil vorgesehen. Die Zähleinrichtung ist so beschaffen, daß sie nach jedem Einschaltvorgang der Versorgungsspannung bei Null beginnt, bzw. durch Abschalten des Gerätes automatisch auf Null rückgeslellt wird.

In Fig. 2 ist die Verstärkungsregelung mit einer Additionsschaltung dargestellt, wobei 7 der Treppengenerator ist Die entstehende Treppenspannung 25 wird über die Widerstände 27 und 29 sowie den Widerständen 22 mit dem Steuersignal, das über die Schaltungseinrichtung 21 zugeschaltet wird, addiert, wobei über den Widerstand 30 gleichzeitig eine negative Vorspannung 31 zugeführt wird. Der Kurvenverlauf am Verbindungspunkt zwischen 22 und 29 ist daher für eine Rechteckspannung entsprechend 32, das heißt, der Verstärker 28 hat dadurch keine Ausgangsspannung. Steigt die Treppenspannung 25, so ist der

Kurvenverlauf entsprechend 33, das heißt, die Rechteckkurve ist der Treppenkurve aufgesetzt. Verkleinert man die Treppenspannung, dann ist entsprechend 34 nur mehr ein Teil der Rechteckspannung am Ausgang des Verstärkers 28 vorhanden. Dasselbe gilt für Gleichspannungen oder Dreieckspannungen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Therapie- und Diagnostikgerät, das über einen Konstantstromgenerator (9, 10, 1!) den Patientenausgang speist, wobei eine Steuerspannung, die in ihrer Kurvenform durch Umschalteinrichtungen veränderlich ist, die Höhe des Stromes am Ausgang bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß

1.1.a) eine vor- und rückwärtszählende digitale Zähleinrichtung (4)

l.l.b) mit einem Treppengenerator (7) verbunden ist,

1.2.a) die digitale Zähleinrichtung mit einer die Spitzenstromwerte des Patientenausgangs darstellenden Anzeigetafel (6) in Verbindung steht,

i.3.a) wobei der Vor- und Rückzähleingang der digitalen Zähleinrichtung (4) über eine Vor- und Rücktaste (2,3) mit einem Rechteckoszillator (1) wahlweise in Verbindung stehen können und

1.1.c) der Treppengenerator (7) mit einer Verstärkungsregeleinrichtung (8) verbunden ist und

1.4.a) ein Komparator (14) zwischen Verstärkerregeleinrichtung und der KonMantstromquelle, die an die Regeleinrichtung angeschlossen ist, vorgesehen ist, wobei

1.4.b) der Ausgang des Komparators mit einer Schalteinrichtung (18) und einem Kontrolllicht (20) verbunden ist.