DE3532603A1 - Kauterisations-blutstilleinrichtung - Google Patents
Kauterisations-blutstilleinrichtungInfo
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Description
KAUTERISATIONS-BLUTSTILLEINRICHTUNG
Die Erfindung betrifft eine Kauterisations-Blutstilleinrichtung mit Mitteln zur Feststellung der Verschlechterung eines in
einem Heissondenkopf angeordneten thermischen Elementes.
In den letzten Jahren werden Endoskope in verschiedenen medizinischen
Bereichen in großem Umfang verwendet, die eine Diagnose und/oder therapeutische Maßnahmen in tiefen Regionen des
Körpers ermöglichen, ohne daß von außerhalb des Körpers eine Inzrsion vorgenommen werden muß.
Diese Endoskope sind derart aufgebaut, daß ein entsprechendes
medizinisches Instrument in einen Kanal eingesetzt werden kann, der hindurchläuft, so daß neben allgemeinen Beobachtungen verschiedene
therapeutische Maßnahmen durchgeführt werden können.
■ <D ·
So wird beispielsweise ein Laserkoagulator, der Laserstrahlen
aussendet, um eine blutende Stelle zu koagulieren,,dazu verwendet
Blutungen in Fällen zu stoppen, wie bei einer Entfernung eines Tumors oder dergleichen. Die Kosten für derartige
Vorrichtungen sind jedoch sehr hoch und die Verwendung derselben erfordert eine hohe Geschicklichkeit und ist außerdem
sehr riskant.
Es ist deshalb ein Instrument entwickelt worden, das eine Heizsonde verwendet, die hindurchgeführt werden kann und die
erlaubt eine blutende Stelle zu koagulieren,an die die Heizsonde
angelegt wird und zwar unter Laden einer am entfernten
Ende der Heizsonde angebrachten Heizwicklung mit Elektrizität.
Ein Nachteil eines derartigen Instruments besteht darin, daß die verhältnismäßig langsame Wärmereaktion keine rasche Erhitzung
und nachfolgende Kühlung erlaubt und daß die Wärme zu einem erheblichen Teil in benachbartes Gewebe gelangt.
Auch wird Gewebe an anderen Stellen als der zu behandelnden Stelle einer Nekrose ausgesetzt, bis die Koagulation erfolgt
ist, oder bis sich die Heizsonde nach der Koagulation abgekühlt hat.
Wie in dem US Patent No; 285366 .(Patentanmeldungsveröffentlichung
Nr. 69556/1983) offenbart, verwendet zum Sicherstellen einer raschen Erhitzung und nachfolgenden Kühlung
eine Kauterisations-Blutstilleinrichtung eine thermische Kauterisationssonde (Heizsonde) aus einem Thermoelement mit
rascher Hitzereaktion.
Die bekannte Einrichtung verwendet eine Zenerdiode oder eine
elektronische Lawinendiode als Thermoelement, dessen Wärmekapazität
niedrig ist, da die Masse gering ist; hierdurch ergibt sich eine gute Wärmereaktion, die sicherstellt, daß
eine Erhitzung und Abkühlung erfolgt, wenn Strom an das Thermoelement angelegt bzw. weggenommen wird, während eine
Necrose des Gewebes minimiert wird und eine annehmbare Ko-
agulation der gewünschten Stelle erfolgt.
Da jedoch ein Element mit niedriger Wärmekapazität als Thermoelement
verwendet wird,damit sich eine gute Wärmereaktion ergibt, ist der Verbrauch an Elektrizität pro Zeiteinheit
äußerst hoch, die Temperatur erhöht sich sehr rasch auf hohe Werte und das Element wird mit laufender Wiederholung unter
Extrembedingungen über den Nennwerten betrieben, so daß eine Verschlechterung seiner Eigenschaften unvermeidbar ist.
Nach wiederholtem Gebrauch wird sich somit der Wärmewert durch Verschlechterung des Thermoelements verändern, so daß sich
der tatsächliche Wärmewert von dem eingestellten Wert unterscheidet, auf den die Einrichtung zur ordnungsgemäßen Behandlung
von blutenden Stellen eingestellt wird. Auf Grund der Veränderung ist somit keine zuverlässige Behandlung zu erwarten.
Eine weitere Verschlechterung führt zu einem Ausfall des Elements während der Behandlung, was zwangsläufig zu einer
Unterbrechung der Behandlung und anderen Problemen führt und das Vertrauen zu der.Einrichtung beeinträchtigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde,eine Kauterisations-Blutstilleinheit
anzugeben, bei der die Verschlechterung der Eigenschaften des Thermoelements usw. festgestellt werden kann.
Ferner soll die Einrichtung hohe Zuverlässigkeit aufweisen und es soll möglich sein,ordnungsgemäße Blutstillmaßnahmen durchzuführen
.
Das erfindungsgemäße Instrument besitzt eine dünne Sonde, in der ein Thermoelement mit niedriger Wärmekapazität und gutem
Wärmeverhalten angeordnet ist und das zum Stillen einer Blutung unter Zuführen von elektrischem Strom zum Aufheizen dieses
Thermoelements verwendet wird. Das erfindungsgemäße Instrument
erkennt eine qualitative Verschlechterung des Thermoelements und dergleichen, um die Durchführung ordnungsgemäßer Blutstillungsmaßnahmen
mit Sicherheit zu gewährleisten.
Bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung
sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Einrichtung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung. Es zeigen
Fig. 1 ein Blockschaltbild des generellen Aufbaus;-einer ^
einer Sondentreiberschaltung gemäß einem ersten Ausführungbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 ein Schaltbild der Sondentreiberschaltung nach Fig. 1
in Einzelheit,
Fig. 3 eine Perspektivansicht der erfindungsgemäßen Kauterisations-Blutstil!einrichtung»
Fig. 4 ein Blockdiagratnm einer Sondentreiberschaltung gemäß
einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 5 ein Blockschaltbild der äquivalenten Schaltung,
Fig. 6 ein Blockschaltbild des generellen Aufbaus einer
Sondentreiberschaltung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung und
Fig. 7 ein Blockschaltbild der Sondentreiberschaltung des dritten Ausführungsbeispiels in Einzelheit.
Fig. 3 zeigt die Kauterisations-Blutstilleinrichtung des
ersten Ausführungsbeispiels mit einer Versorgungseinheit 3,
an dessen Vorderseite ein geneigtes Steuerfeld 2 angebracht ist, einer dünnen Heizsonde 4, die frei am unteren Teil der
Vorderseite der Versorgungseinheit 3 angeschlossen und wieder abgetrennt werden kann, einem Fußschalter 5, der frei unter
Verwendung eines Verbinders an die Versorgungseinheit 3 angeschlossen und davon abgetrennt werden kann,und einen Wasserzuführungstank
6, der seitlich an der Versorgungseinheit 3 angebracht ist.
Die Heizsonde 4 enthält einen Koaxialkabelkanal zur Zuführung von Elektrizität durch eine flexible Sonde 8 von kleinem
Durchmesser, die durch einen Kanal eines nicht gezeigten Endoskops zu einem Thermoelement geführt werden kann, das an
dem entfernten Ende 7 desselben angebracht ist, sowie einen Wasserkanal zur Zuführung von Waschwasser.
Wird ein elektrischer Verbinder 9A und ein Wasserzuführungsverbinder
1OA am hinteren Ende der Heizsonde 4 in eine Verbindersteckbuchse 9B bzw. 1OB der Versorgungseinheit 3 eingesteckt
und der Verbinder des Fußschalters 5 an die Versorgungseinheit 3 angeschlossen, dann kann Waschwasser vom
Wassertank 6 über den Wasserkanal zugeführt und über eine am vorderen Ende 7 der Heizsonde 4 angebrachte Düse nach
vorm ausgestoßen oder gestrahlt werden, um die.gewünschte
Stelle zu waschen, wenn der Wasserführungsschalter des Fußschalters
gedrückt wird. Das Thermoelement kann über das Koaxialkabel erhitzt werden, wenn der Heizschalter des Fußhalters
5 gepreßt wird.
Die Menge des ausgestrahlten Waschwassers und die Wärmemenge des Thermoelements können selektiv gemäß der zu behandelnden
Stelle unter Verwendung von Einstellknöpfen 2a und 2b des Steuerfelds,' 2 eingestellt werden.
Die Versorgungseinheit 3 besitzt ein elektrisches System und
ein Wasserzuführungssystem und ist so aufgebaut, daß das
komplette Gerät durch Zusammensetzen dieser beiden getrennten Systeme, beispielsweise wie in Fig. 3 gezeigt montiert werden
kann und zwar dadurch, daß ein Zwischenelement, wie ein Chassis an der mit A angegebenen gestrichelten Linie eingesetzt wird,
um das elektrische System im oberen Teil von dem Wasserführungssystem
im unteren Teil zu trennen, wobei eine Wasserpumpe in einem wasserdichten Gestell angeordnet wird, um die Sicherheit
zu gewährleisten.
Wesentlich beim Aufbau des elektrischen Systems ist eine Vorrichtung,
mit der die Verschlechterung einer Sonde festgestellt werden kann und die nachstehend Sondentreiberschaltung genannt
und in Fig. 1 veranschaulicht ist.
Die Sondentreiberschaltung 11 weist eine Konstantstromschaltung 12, einer Zenerdiode 13 als Thermoelement mit guter Hitzereaktion
, der ein Konstantstrom von der Konstantstromschaltung 12 zugeführt wird, eine Vergleichsschaltung 14, an die beispielsweise
die Kathodenspannung der Zenerdiode 13 angelegt wird und die diese mit einer Bezugsspannung vergleicht, eine Steuerschaltung
16, die ein Unterscheidungsausgangssignal von der Vergleichsschaltung 14 empfängt und die Arbeitsweise der Einrichtung
aufrecht erhält oder eine Alarmschaltung 15 erregt, die vor einer Verschlechterung der Einrichtung warnt, und eine
Wärmeabklingfeststellschaltung 18, die die Wärmeableitung feststellt, die mit einer LED-Anzeige 17 angezeigt wird, auf.
Die vorgenannte Steuerschaltung 16 nimmt das Ausgangssignal
von der Vergleichsschaltung 14 nicht gleichzeitig mit dem Anlegen von Strom an die Zenerdiode 13 auf, sondern erst beispielsweise
50 md später als der elektrische Strom zu fließen beginnt. Hierdurch kann sich nach dem Waschen die Spannung
zuerst stabilisieren und die Prüfung erfolgt erst nach Aufheizen der Zenerdiode 13 auf die Betriebstemperatur oder auf
eine Durchschnittstemperatur.
Die genannte Steuerschaltung 16 besitzt neben der Steuerfunktion für die Feststellung einer Verschlechterung der
Zenerdiode 13 andere Funktionen, wie das Steuern des An- und Abschaltens der LED-Anzeige 17 abhängig von der Betätigung
der Einstellknöpfe 2a und 2b des Steuerfeldes 2 sowie Steuern und Einstellen des Zeitkonstanten-Parameters, der Wärmeabkling-Feststellschaltung
18 gemäß den eingestellten Vorgängen.
Die Zenerdiode 13 besitzt beispielsweise eine Zenerspannung
V„ von etwa 20 V und eine Nennleistung von 5W. Die Anode der
Zenerdiode 13 ist mit dem negativen Pol der Spannungsquelle
-Vg (Vß = 15 V) der KonstantStromschaltung 12 verbunden,
während ihre Kathode über einen Widerstand R, am Emitter eines Steuertransistors 12a der KonstantStromschaltung 12 liegt.
In der Sonde 4 ist ein fester Widerstand und ein variabler Widerstand vorgesehen, so daß ein. Stromwert eingestellt
werden kann, der der erforderlichen Wärmemenge dient, sowie ein Stromgrenzwert, auch wenn die Zenerspannung der Zenerdiode
13 variiert, und der Stromwert kann somit sehr einfach eingestellt werden.
In der Konstantstromschaltung 12 wird ein Konstantspannungs-IC
(μΑ 723) 12b verwendet, wie er beispielsweise in Fig. 2 gezeigt ist. Mittels des IC 12b wird.der Kollektor/Emitter-Strom
des Steuertransistors 12a auf einem festen Stromwert beispielsweise 53OmA gehalten. Somit ist der Leistungsverbrauch
der Zenerdiode 13: 20 V χ 0,53 A= 10,6 W. Das bedeutet, daß die Diode über ihrem Leistungsnennwert betrieben
wird. Die Wärmekapazität des vorderen Endes 7 der Sonde, wo die Zenerdiode 13 sitzt, ist klein genug, auch einschließlich
der Wärmekapazität der Zenerdiode 13 und wird rasch auf eine hohe Temperatur gebracht, sobald die Diode 13 mit Strom
versorgt wird. Somit wird die Zenerdiode 13 auch bezüglich ihrer Umgebungstemperatur über ihrem maximalen Nennwert be-
trieben.
Das Konstantspannungs-IC 12b besitzt einen Strombegrenzungsanschluß
CT_M, über den der Maximalwert des Ausgangsstromes
begrenzt werden kann und der die -Begrenzung des Ausgangsstromes
aufhebt, wenn Strom zum Fototransistor Pa-, zugeführt wird, der
einen Fotokoppler darstellt. Eine lichtemittierende Diode LED Pa~ stellt den anderen Teil des Fotokopplers dar und wird durch
das Ausgangssignal am Anschluß C, eines 1-Chip-Mikroprozessors
(nachstehend MC genannt) EIN- und Ausgeschaltet, der die Steuerschaltung 16 darstellt.
Fig. 2 zeigt die Vergleichsschaltung 14, die eine Verschlechterung
der Zenerdiode 13 feststellt. Ein nichtinvertierender Eingang eines Vergleichers 14a ist mit der Kathode der Zenerdiode
13 verbunden, während am invertierenden Eingang eine Standardspannung Vs beispielsweise (-15 + 20) V aufgeprägt
ist. Wenn im Normalzustand die Zenerdiode 13 nicht verschlechtert ist, ist das Ausgangssignal vom Vergleicher 14a nicht
invertiert und die LED Pb-, des Fotokopplers am Ausgang der
Vergleichsschaltung 14 leuchtet nicht, so daß der dazugehörige Fototransistor Pb2 gesperrt ist und der Anschluß C^ von MC 16a
auf einem niedrigen Wert gehalten wird. Wird dann die Zenerdiode 13 wiederholt verwendet und es tritt eine Verschlechterung
auf, bei der ihre Zenerspannung unter 20V fällt, dann gibt der Vergleicher 14a ein Verschiechterungssignal als
invertiertes Ausgangssignal ab, die LED Pb leuchtet auf, der
Fototransistor Pb~ wird leitend und der Anschluß C„ nimmt
einen hohen Wert an, so daß der MC 16a als Verschlechterungssignal
ein Signal an die Alarmschaltung 15 anlegt, die einen Alarm an den Benutzer bzgl. der Verschlechterung gibt. ( Es
besteht dann die Möglichkeit die LED Pd1 zu beleuchten und
den Fototransistor Pd^ der Konstantstromquelle 12 durch
Ausgeben eines Signals mit hohem Wert von dem Anschluß C, leitend zu schalten und den Strom zur Zenerdiode 13 zu unter-
brechen. Dieses System kann jedoch für einen Alarm auch ohne diese Funktion arbeiten, (
Zur Feststellung, daß der eingestellte Wert erreicht wurde, wenn die Wärmeerzeugungsmenge (genauer, die Menge des zugeführten
Stromes) mittels des Einstellknopfes 2b des Steuerfeldes
2 eingestellt worden ist, wird folgende Anordnung getroffen: Sobald die Spannung über dem Widerstand R~ auf der
Kollektorseite des Transistors 12a zur Steuerung der Konstantstromschaltung
12 einen Wert erreicht, der einen vorbestimmten Stromwert entspricht, dann kehren über einen Pufferverstärker
18a,einen Multiplexer 18b und eine Integrationsschaltung 18c,
deren Zeitkonstante durch Auswahl eines der Widerstände r-, , . .. ,
τ, und der Kapazität eines Kondensators Cl, die hohen Spannungssignale
das Ausgangssignal des Vergleichers 18d um, wodurch die LED Pp-, abgeschaltet und der Fototransistor P^
gesperrt wird, die zusammen ein Paar bilden. Werden diese hohen Signale an den Anschluß C3 des MC 16a über einen
Inverter angelegt, dann bewirkt der MC 16a über seinen Anschluß C,, daß die LED Pd, Licht aussendet, das der Fototransistor
Pd2 der KonstantStromschaltung 12 empfängt und
damit leitend wird, so daß der Strom zur Zenerdiode 13 abgeschaltet wird.·
Der Multiplexer 18b wird durch ein Ausgangssignal des MC 16a
gesteuert, das abhängig von der Betätigung des Einstellknopfes 2b des Steuerfeldes 2 erzeugt wird. In Fig.2 ist
nur eine einzige Steuerleitung gezeigt, aber bei einer alternativen Ausführungsform kann der MC 16a auch ein 3-bit-Signal
abgeben, um aus einer Anzahl von in Reihe geschalteten Widerstände eine bestimmte Anzahl auszuwählen. Es wird also
nicht eine Parallelschaltung von Widerständen wie in der.Fig. 2 gezeigt verwendet. Die Zeitkonstante kann somit wie gewünscht
eingestellt werden.
Wenn die LED Pd^ erregt ist, dann ist der Fototransistor Pd
leitend und der Strom wird abgeschaltet, wobei gleichzeitig über einen nicht gezeigten Fotokoppler der Kondensator C,
des Integrators 18c entladen wird.
Die Einrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel arbeitet
wie folgt: Tritt eine Blutung an einer zu behandelnden Stelle auf, dann erfolgt unter Drücken des Wasserförderungsschalters
des Fußschalters 5 nach Einstellen des Wassermengenknopfes 2a auf einen brauchbaren Wert ein Waschen der beeinträchtigten
Stelle. Die Wassermenge wird mittels des MC 16a eingestellt und gesteuert. Mittels des Wärmemengen-Einstellknopfes 2b
wird ein für die betreffende Stelle geeigneter Strom eingestellt und es wird an die Zenerdiode 13 am vorderen Ende 7
der Heizsonde 4 unter Drücken des elektrischen Schalters des Fußschalters 5 ein konstanter Strom zugeführt, wobei das
vordere Ende 7 der Heizsonde 4 auf die betreffende Stelle angewandt wird und die Zenerdiode sehr rasch erhitzt wird.
Die Wärmekapazität des vorderen Endes 7 ist sehr klein und somit erfolgt die Erhitzung nach Einschalten des Stromes mit
einer hohen Geschwindigkeit und Blut wird an der blutenden Stelle, an die das vordere Ende 7 der Heizsonde 4 angelegt
ist,, durch, die Hitze koaguliert. Durch Einstellen des Stellknopfes
2b wird der Multiplexer 18b auf einen der Widerstände r, bis r, über den MC 16a eingestellt und der Integrator 18c
mit der entsprechenden Zeitkonstanten versehen. Beim Anlegen von Strom an die Zenerdiode 13 beginnt der Integrator 18c
zu arbeiten und wenn der Strom den eingestellten Wert erreicht, kehrt sich das Ausgangssignal des Vergleichers 18d
um, die LED Pc-, wird erregt und der Strom durch den Fototransistor
Pc2 gesperrt. Dieses Signal wird an den MC 16a
angelegt und dieser erregt beispielsweise über die Klemme C, die LED Pd-, , so daß an den Fototransistor Pd„ der Konstantstromschaltung
12 Spannung angelegt wird, über die der Strom zur Zenerdiode 13 unterbrochen wird. Dieses Signal löst auch
eine Summerfunktion aus und gibt dem Benutzer eine Bestätigung
der Stromzuführung.
Bei Unterbrechen der ■ Stromzuführung fällt die Temperatur am
vorderen Ende 7 der Heizsonde 4, das die Zenerdiode 13 enthält, auf Grund der raschen Wärmeableitung rasch ab, verglichen
mit dem geringen Wärmeverlust auf Grund ihrer sehr geringen Wärmekapazität. Die Temperatur des vorderen Endes
7 sinkt somit auf diejenige des die behandelte Stelle umgebenden Gewebes. Dies bedeutet, daß unmittelbar nach Stromabschaltung
das vordere Ende 7 der Heizsonde 4 sehr rasch auf die Temperatur des umgebenden Gewebes abgekühlt wird.
Nachdem das Blut somit koaguliert und die Blutung gestoppt ist, ergibt sich somit eine äußerst rasche Abkühlung, so daß
umliegendes Gewebe, auf das das vordere Ende 7 dar Heizsonde nicht angewandt wird, nicht auf eine hohe Temperatur erhitzt
wird und somit keine Nekrose auftritt.
Die Zenerdiode 13 sollte eine möglichst geringe Wärmekapazität besitzen und dazu aus einem Material mit sehr
kleiner Masse hergestellt sein. Sie wird mit einer Leistung betrieben, die über ihrer Nennleistung liegt und eine
wiederholte Verwendung wird zwangsläufig eine allmähliche Verringerung der Zenerspannung Vz verursachen. Wenn dies
der Fall ist d. h., daß beispielsweise die Zenerspannung Vz unter 20V fällt, dann stellt die Vergleichsschaltung
"diesen Zustand fest, die LED Pb, wird durch die Umkehr des Ausgangssignals der Vergleichschaltung 14 auf Grund der
Feststellung der Verschlechterung erregt und der der LED Pb^
zugeordnete Fototransistor Pb~ erhält Strom, so daß sein Ausgangssignal beispielsweise 50 ms später von dem MC 16a
empfangen wird. Nach Empfang dieses Feststellungssignals erregt der MC 16a die Alarmschaltung 15, die einen Alarm
abgibt, der anzeigt, daß die Zenerdiode 13 beeinträchtigt ist. Soll in dieser Situation die weitere Verwendung der
Zenerdiode 13 verhindert werden, dann gibt der MC 16a ein Steuersignal mit hohem Wert am,Anschluß C,, die LED Pb.
wird über den Inverter erregt und der dazugehörige Fototransistor Pd der Konstanzstromschaltung 12 wird leitend
- vt -
und unterbricht den Strom zur Zenerdiode 13.
Wird der Feststellungspunkt der Verschlechterung derart eingestellt,
daß eine derartige Verschlechterung der Zenerdiode 13 in einem frühen Zustand festgestellt werden kann, so bedeutet
ein Alarm für den Benutzer, daß er die Zenerdiode sobald als möglich austauschen soll. Wenn "somit die Prüfung dahin^gehend
erfolgt, daß die Heizsonde 4 oder die Zenerdiode demnächst auszutauschen ist, und zwar durch Einstellung einer
Standardspannung, die die Feststellung einer derartigen Verschlechterung
ermöglicht, so können noch eine oder mehrere weitere Behandlungen durchgeführt werden, ohne daß die Gefahr
besteht, daß eine Behandlung abgebrochen werden muß.
Die Vergleichsschaltung 14 kann auch zwei Vergleicher besitzen, die auf unterschiedliche Standardspannungen V„, und V„2 einstellbar
sind, von denen eine eine Verschlechterung im frühzeitigen Stadium feststellt, wobei V„,
> Vz« ist, während die andere einen weiter fortgeschrittenen Zustand der Verschlechterung
anzeigt. Mittels des ersten Vergleichers kann- dann die Alarmschaltung 15 ausgelöst werden, während die Stromzuführung
zur Zenerdiode 13 durch ein Signal des letzteren unterbrochen wird. Es können auch drei Vergleicher vorgesehen sein
um ein frühes, mittleres und fortgeschrittenes Stadium der Verschlechterung
festzustellen und entsprechende Maßnahmen einzuleiten.
Der Mikroprozessor MC 16a dient als Steuerschaltung 16, er könnte jedoch auch wegfallen, wenn die Alarmschaltung 15 direkt,
beispielsweise vom Aasgangssignal der Vergleichsschaltung 14 erregt wird und der Strom der KonstantStromschaltung 12 durch
den Fotokoppler unterbrochen wird. Bei Erreichen eines bestimmten eingestellten Stromwertes kann somit auch die LED Pc,
erregt und der Strom des zugeordneten Fototransistors Pd„ der
KonstantStromschaltung 12 unterbrochen werden, an Stelle der
Verwendung des Fototransistors Pc2 zusammen mit der Diode Pc^.
Mittels des Einstellknopfes 2b kann die entsprechende LED auch
direkt erregt werden, oder es kann auch direkt die Auswahl eines der Anschlüsse des Multiplexers 18b erfolgen.
An die Stelle der Konstantstromschaltung 12 kann auch eine beliebige
andere Konstantstromschaltung treten.
Die Zenerdiode 13 kann durch irgendeine andere Diode ersetzt werden, die einen Elektronenlawineneffekt verwendet, wie eine
Lawinendiode oder dergleichen, die dann das Thermoelement gemäß der Erfindung bildet.
Es können auch nicht nur Dioden zur Anwendung kommen sondern ganz allgemein Dioden oder Halbleiter, wie Transistoren oder
dergleichen oder andere Halbleiterelemente einschließlich von Thermistoren usw., die eine ähnliche Funktion haben.
Soll die Verzögerung der Erkennung einer Verschlechterung der Stromführung ohne Verwendung des MC 16a erfolgen, dann kann
dies mittels eines Analogschalters erreicht werden, dem das Ausgangssignal des Integrators am Ausgang der Vergleichsschaltung
14a, beispielsweise gemäß Fig. 2 zugeführt wird, wobei der Integrator zum Zeitpunkt der Stromzuführung arbeitet und
derart eingestellt wird, daß an den Analogschalter Strom angelegt wird, wenn der Integrator einen bestimmten Ausgangspegel
erreicht oder dieser Pegel höher ist. (der "bestimmte Pegel" kann durch Vergleich mittels eines Vergleichers genauer
eingestellt werden). Die Verzögerungsfunktion kann auch in einer Verzögerung der Stromzuführung zu der Alarmschaltung 15
erreicht werden.
Auch bei Normalbetrieb kann eine LED erregt werden, beispielsweise
um eine Information zu geben, daß das Thermoelement normal arbeitet.
Als Alarmschaltung 15 zur Abgabe einer Information über die Verschlechterung des Thermoelements können akustische Mittel,
wie Summer oder dergleichen, oder visuelle Mittel, etwa eine LED verwendet werden, die ein gut erkennbares Farblicht
abgibt usw., oder diese beiden Mittel können in Kombination verwendet werden.
Für eine rasche Erhitzung und nachfolgende Abkühlung ist es bevorzugt, als Halbleiterelement eines mit einer möglichst geringen
Wärmekapazität zu verwenden und dieses über der Nennleistung zu betreiben und über der Nenntemperatur. Es ist jedoch
auch möglich,je nach Art der zu behandelnden Stellen und der Art des Thermoelementes Halbleiterelemente innerhalb der
Nennwerte zu betreiben.
Die Erkennung einer Verschlechterung muß auch nicht unbedingt
bzgl. der Stromführung zum Thermoelement verzögert sein.
Die Erfindung ist nicht auf den Fall beschränkt, wo eine Heiz-'
sonde durch einen Kanal in ein Endoskop eingeführt wird.
Auch kann die Erfindung nicht nur für eine Blutstillung verwendet werden, sondern auch für eine bakterizide Behandlung
durch Erwärmung usw. .
Wie vorstehend beschrieben,wird bei dem ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung die Verschlechterung
des Thermoelementes festgestellt und eine Alarmschaltung erregt, so daß der Benutzer entsprechende Maßnahmen zum Ersetzen
der Heizsonde oder des Thermoelements treffen kann. Es wird somit ein Betrieb unter unzulässigen Bedingungen vermieden,
bei denen die Wärmemenge von dem eingestellten Wert auf Grund
der Verschlechterung der Eigenschaften der Zenerdiode abweicht
und die Zuverlässigkeit der Einrichtung verringert ist.
Fig. 4 zeigt eine Sondentreiberschaltung 19 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Diese Sondentreiberschaltung
19 besitzt eine KonstantStromschaltung 21, eine Zener-
- 15--
diode 22 als Thermoelement, der ein konstanter Strom von der
Konstantstromschaltung 21 zugeführt wird, eine kleiner Konstantstromschaltung 24, die einen geringen konstanten Strom von beispielsweise
10 mA der Zenerdiode 22 unter Zwischenschaltung eines Relays 23 zum Feststellen einer qualitativen Verschlechterung
der Zenerdiode 22 zuführt, eine Kurzschluß/Verschlechterungs-Feststellschaltung
25, die eine Eigenschaftsverschlechterung in soweit feststellt, ob das Kathodenpotential über
einem bestimmten Wert liegt oder nicht, oder die das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Kurzschlußes bei Auftreten
dieses geringen Konstantstromes feststellt, eine Drahtbruch-Feststellschaltung 26, die feststellt ob ein Draht der Heizsonde
4 gebrochen ist, eine Alarmschaltung 27, die beim Auftreten irgendwelcher Unregelmäßigkeiten erregt wird, und eine
1-Chip-Mikroprozessorschaltung 28, die diese Schaltungen steuert und nachstehend als MC bezeichnet wird.
Die Konstantstromschaltung 21 verwendet ein Konstantspannungs-IC
21a, beispielsweise vom Typ uA 723, und .prägt die Spannung am Steuerausgang Vout des IC 21a der Basis eines Steuertransistors
21b zur Regelung des Kollektor/Emitterstromes auf und begrenzt diesen Strom auf einen gewünschten Wert, beispielsweise
540 mA und 400 mA je nach dem ob der Durchmesser der Heizsonde 4 größer oder kleiner ist. Bei einer Heizsonde
4 mit größerem Durchmesser wird ein Widerstand ra gemäß Fig. an den Verbinder 9A angeschlossen und dieser Widerstand macht
den Strom zur Zenerdiode 22 größer als denjenigen bei einer Heizsonde mit geringerem Durchmesser. Mittels des Widerstandes
ra kann nämlich der zusammengesetzte Widerstand auf der Emitterseite
des Steuertransistors 21b der Konstantstromschaltung 21 klein werden und gleich dem Widerstandswert der Parallelschaltung
der Widerstände 21r und ra sein, so daß der Strombegrenzungswert hoch wird. ( Die Spannung zwischen den Anschlüssen
dieses Widerstandes 21r wird in nicht dargestellter Weise durch den Konst;antspannungs-IC 21a abgefühlt).
Durch Einstellen des Widerstandswertes eines veränderbaren Widerstands rb, der an dem Verbinder 9k angeschlossen ist, kann
ein gewünschter Stromwert eingestellt werden,,auch wenn sich die
Zenerspannung Vz der Zenerdiode 22 ändert.
Das Konstantspannungs-ICV21a ist mit einem Strombegrenzungsanschluß
C.,.. ausgestattet, an den ein Fototransistor 21 Cp ,
angeschlossen ist, der Fotokoppler geschaltet ist und eingeschaltet wird, wenn die LED 21Cd, erregt wird. Die Ausgangsleistung wird dann von der Begrenzung befreit. Die Anode der
LED 21Cd, des Fotokopplers ist vorzugsweise mit der Versorgungsklemme V, (+5 V) über einen Widerstand verbunden, während
ihre Kathode über einen Inverter 28 I, mit offenem Kollektor an dem Anschluß C, das MC 28 liegt, der als Steuerschaltung
dient. Wenn die Spannung am Anchluß C, einen hohen Wert annimmt, dann wird die LED 21 Cd, erregt. Wird die Spannung an
diesem Anschluß C, hoch, dann wird die mit dem Inverter 28 I, verbundene LED 24d erregt und der in der geringen Konstantstromschaltung
24 vorhandene Fototransistor 24 Cp wird eingeschaltet, so daß kein geringer Konstantstrom abgegeben wird.
Leitet der mit einem Frequenzkorrekturanschluß FpQM verbundene
Fototransistor 21 Cp«, dann wird der Ausgangsstrom von der
Konstantstromschaltung 21 unterbrochen. Die dem Cp2 zugeordnete
LED 21 Cd« wird durch den Ausgangswert am Anschluß C_
des MC 28 gesteuert.
Die Spannung zwischen den Anschlüssen des Widerstandes 21r der
Konstantstromschaltung 21 wird von einer Drahtbruch-Feststellschaltung 26 festgestellt, die einen Operationsverstärker 26a
aufweist und arbeitet, wenn das Relais 23 auf den Kontakten 23a und 23b gemäß der gestrichelten Linie liegt. Bei einem
Drahtbruch leuchtet die LED 26 Cd und der zugeordnete Fototansistor 26 Cp wird leitend, so daß ein Drahtbruchsignal mit
niedrigem Wert an den Anschluß C3 über einen Puffer B, an den
MC 28 angelegt wird.
Wird der Verbinder 9A in die Steckbuchse 9B eingesteckt, dann wechselt auf Grund der Anschlüsse 9a, und 9&^, an die Strom
von dem Verbinder 9A geliefert wird, der Anschluß C, sein Ausgangssignal
von einem hohen auf einen niedrigen Wert und der MC 28 stellt fest, daß der Verbinder 9A der Heizsonde 4 angeschlossen
ist. Ändert sich somit der Ausgangswert an diesem Anschluß C, auf einen niedrigen Wert, dann geht der Anschluß C,
auf einen niedrigen Wert, die LED 24 Cd wird abgeschaltet, ebenso der Fototransistor 24 Cp und die geringe Konstantstromschaltung
24 beginnt zu arbeiten. Somit wird der Anschluß Cc auf niedrigen Wert von dem MC 28 gesetzt und ein Transistor
Q, wird unter Zwischenschaltung eines Inverters I^ abgeschaltet,
so daß kein Strom an die Wicklung 23s des Relais 23 angelegt wird. Somit fließt Strom zwischen den Kontanktpunkten 23a und
23c im Relay 23,wie dies mit der durchgezogenen Linie angedeutet ist, so daß ein geringer Konstantstrom von beispielsweise 10 mA
von der geringen Konstantstromschaltung 24 über den Verbinder 9A der Heizsonde an die Zenerdiode 22 geliefert wird. Diese geringe
Konstantstromschaltung 24 arbeitet derart, daß das Potential des Widerstandes 24r für Belastung EIN über einen Widerstand
durch den Operationsverstärker 24a rückgekoppelt wird, so daß ein Konstantstrom (10 mA) an diesen Widerstand 24r angelegt
wird.
Beim Fließen dieses geringen Konstantstromes wird das Kathodenpotential
der Zenerdiode 22 mittels der Kurzschluß/Verschlechterungs-Feststellschaltung
25 festgestellt und wenn dieses Kathodenpotential sich unter einen zulässigen Wert (beispielsweise
19,9 V) verringert hat, was durch die Widerstände 25r, und 25r2 entschieden wird, dann wechselt der Ausgang des
Operationsverstärkers 25a auf den niedrigen Pegel, die LED 25Cd wird erregt, der zugehörige Fototransistor 25 Cp wird leitend,
der Anschluß C^ geht auf niedrigen Pegel und der MC'28 stellt
eine qualitative Verschlechterung der Zenerdiode oder einen Kurzschluß fest. Die Information, ob der Anschluß C, eine
anormale Situation (niedriger Pegel) oder einen Normalzustand
(hoher Pegel) anzeigt, wird vom MC 28 gespeichert. Wird in einer
anormalen Situation der Fußschalter 5 gedrückt, dann erregt der MC die Alarmschaltung 27, so daß auf dem Steuerfeld 2 der Ausdruck "WARNUNG" erscheint und ein Summer ertönt, was unterschiedlich
von der normalen Erwärmung ist, um den Benutzer zu alarmieren. Die Steuerung ist weiterhin so getroffen, daß kein
Erwärmungsstrom zur Zenerdiode 22 fließen kann.
Es ist auch dafür gesorgt, daß ein Alarm auf Grund einer anormalen
Situation nicht früher auftreten kann als, der Anschluß.C, auf den
niedrigen Pegel wechselt, auch wenn der Fußschalter 5 nicht gedrückt wird.
Ist der Anschluß C, bereit für einen hohen Wert, wenn der Fußschalter
5 gedrückt wird, dann ändert sich der Pegel am Anschluß C1. auf den hohen Wert, treibt über den Inverter I« und Transistor
Q, die Wicklung 23s des Relais 23, unterbricht die Verbindung zwischen den bisher verbundenen Kontakten 23a und 23c und verbindet
die Kontakte 23a und 23b und ändert den Ausgangswert am Anschluß C2 auf den niedrigen Wert, erregt LED 21 Cd«»sperrt
den Fototransistor 21 Cp«, erregt den Konstantspannungs-IC 21a
und legt Strom an die Zenerdiode 22. Liegt eine Unterbrechung zur Heizsonde 4 vor, dann fließt kein Strom, so daß die Potentialdifferenz
zwischen den Enden des Widerstandes 21r unter Verwendung des Operationsverstärkers 26a festgestellt werden sollte.
Liegt jedoch eine derartige Unterbrechung vor, dann ändert sich der Ausgangswert des Operationsverstärkers 26a auf den hohen
Wert, LED 26 Cd leuchtet auf, der Anschluß C3 wechselt auf hohen
Wert und diese auftretende Anormalität wird dem MC 28 zugeführt,
'er die Alarmschaltung 27 erregt. Wird andererseits der Strom zur Heizsonde zugeführt, dann wird der Ausgangspegel des
Operationsverstärkers 26a niedrig, so daß der Anschluß C_ auf niedrigem Wert ist, während Strom zugeführt wird. Erfolgt eine
Unterbrechung während die Zenerdiode 22 erhitzt wird, dann wird der Pegel am Anschluß C» hoch und das Auftreten der Unterbrechung
kann festgestellt werden.
Da die Heizperiode (Zeit) für die Zenerdiode 22 zuvor mittels des Einstellknopfes 2b auf dem Steuerfeld 2 eingestellt werden
kann, besteht die Möglichkeit unter Prüfung, ob der Anschluß C, vor der Signalperiode auf hohen Pegel geht, eine Unterbre- chung
festzustellen.
Nachstehend wird die Arbeitsweise der Einrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel erläutert.
Ist der Stecker 9A der Heizsonde 4 in die Steckbuchse 9B der
Versorgungseinheit 3 eingesetzt, dann wird unter Zwischenschaltung
der Anschlüsse 9a-, und 9a2 der Anschluß C, des MC 28
auf niedrigen Pegel eingestellt, so daß der Anschluß des Verbinders 9A festgestellt wird. Hierauf stellt der MC 28 den Anschluß
C, auf niedrigen Wert ein, so daß die LED 24 Cd aufleuchtet, der Fototransistor 24 Cp gesperrt wird, die geringe
Konstantstromschaltung 24a betätigt wird, so daß ein geringer Konstantstrom von dem Anschluß 9 Hp zur Heizsonde 4 fließt.
(Anschluß C- ist auf niedrigen Wert eingestellt und die Kontakte
23a und 23c des Relais 23 sind verbunden). Der Operationsverstärker 25a stellt das Kathodenpotential der Zenerdiode 22 fest
und prüft ob es unterhalb des erlaubten Pegels ist. Ferner wird ein Kurzschluß oder eine Verschlechterung der Heizsonde 4 festgestellt.
Liegt ein Kurzschluß oder eine qualitative Verschlechterung vor, dann wird beim Drücken des Fußschalters 5
zum Aufheizen der Heizsonde 4 durch den Operationsverstärker ein Alarm für eine derartige Anormalität, wie einen Kurzschluß
oder eine qualitative Verschlechterung abgegeben und der Strom zur Heizsonde 4 wird unterbrochen.
Liegt keine dieser Anormalitäten vor, wenn der Fußschalter zum Aufheizen der Heizsonde 4 gedrückt wird, dann wird der Anschluß
Cc des MC 28 auf hohen Wert eingestellt, der Transistor
Q^ wird leitend, das Relais 23 wird erregt und die Kontakte 23a
und 23b werden verbunden und gleichzeitig geht der Anschluß C, auf niedrigen Pegel, schaltet den Fototransistor 21 Cp2 ab, be-
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tätigt das Konstantspannungs-IC 21a und es erfolgt eine Zuführung
von Strom zum Aufheizen der Zenerdiode 22 über die Kollektor/Emitterstrecke des Steuertransistors 21b und den
Widerstand 21r,die Kontakte 23b und 23a und den Anschluß 9 Hp. Liegt eine Unterbrechung in der Heizsonde vor, so fließt kein
Strom und es entsteht keine Potentialdifferenz und dieser Zustand wird somit vom Operationsverstärker 26a festgestellt.
Liegt eine Unterbrechung vor, dann nimmt der Ausgang des
Operationsverstärkers 26a den hohen Pegel an, die LED 26 Cd leuchtet, die zugehörige Fotodiode 26 Cp wird gesperrt, der
Anschluß C,, nimmt über den Puffer B-, hohen Wert an und die
Alarmschaltung gibt das Vorhandensein einer Unterbrechung als Anormalität an. Liegt andererseits keine Unterbrechung vor,
dann fließt Strom zur Zenerdiode 22 und das Ausgangssignal des Operationsverstärkers ist niedrig, die LED 26 Cd leuchtet
nicht und der Anschluß C„ wird auf niedrigem Pegel gehalten.
Auch wenn eine Unterbrechung auftritt, während die Zenerdiode
22 aufgeheizt wird, wird eine derartige Unterbrechung festgestellt und der Alarm über die Alarmschaltung 27 gegeben.
Ist bei dem zweiten Ausführungsbeispie1 der Verbinder 9A nicht
angeschlossen, dann liegt der Anchluß C, des MC 28 auf hohem Wert, das Relais 23 verbindet die Kontakte 23a und 23c und der
Stromweg für eine Erwärmung wird nicht gebildet. Gleichzeitig nimmt der Anschluß C, einen hohen Wert an, der Fototransistor
24 Cp wird leitend und die geringe Konstantstromschaltung 24 gibt auch keinen geringen Strom ab; der Anschluß C^ ändert sich
auf den niedrigen Wert, der Fototransistor 21 Cp^ wird leitend
und das Konstantspannungs-IC 21 bewirkt, daß keine Heizleistung an die Zenerdiode 22 geliefert wird. Auch wenn der Benutzer
den Stecker 9A mit einer nassen Hand berührt, erhält er dennoch keinen elektrischen Schlag und kann die Einrichtung
sicher verwenden.
Das wie zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel 2 arbeitet der-
ORIGINAL [WSPEGTED
art, daß verschiedene Fehler festgestellt werden, so daß eine Fehlbedienung praktisch vermieden wird und der Einsatz ohne
Furcht erfolgen kann.
Die Einrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wurde beispielhaft beschrieben. Auch andere Ausführungsformen sind
möglich. Beispielsweise kann an Stelle des Relais 23 zur Umschaltung
ein Halbleiter wie ein Transistor oder Thyristor usw. verwendet werden. Auch können dann Maßnahmen getroffen werden,
die feststellen, in welchem Zustand ein derartiger Halbleiter ist, um das ordnungsgemäße Arbeiten und die Sicherheit zu gewährleisten.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird ein Mikroprozessor 28 als Steuervorrichtung verwendet; doch ist die Erfindung nicht
hierauf beschränkt, sondern es kann auch die Ausbildung der Art sein, daß eine Schaltung betätigt wird, die direkt auf Grund
von Ausgangssignalen verschiedener Detektorvorrichtungen arbeitet.
Jede beliebige Einrichtung, die zumindest einen der vorgenannten Fehler feststellt, gehört zur Erfindung.
Die Feststellung einer Unterbrechung durch Prüfen des Kathodenpotentials
kann in der gleichen Weise erfolgen wie bei der Kurzschluß/Verschlechterungsfeststeilschaltung.
Wie zuvor in Zusammenhang mit dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben, hat die erfindungsgemäße Einrichtung verschiedene
Mittel zum Feststellen von Fehlern,wie eine Vorrichtung zum Feststellen des fehlenden Anschlußes der Heizsonde, eine Vorrichtung
zum Feststellen eines Kurzschlußes oder einer Verschlechterung der Heizsonde, eine Vorrichtung zum Feststellen
eines Drahtbruches und dergleichen. Die erfindungsgemäße Einrichtung
kann ohne weiteres einen Alarm für verschiedene Anormalitäten abgeben, so daß eine Fehlbedienung verhindert wird und
die Sicherheit der Kauterisations-Blutstilleinheit verbessert
wird.
Fig. 6 zeigt den Aufbau des' Hauptteiles einer Sonde'itreiberschaltung
29 gemäß einem dritten Ausführungsbeispi^l der Erfindung.
Diese Sondentreiberschaltung 29 besitzt eine Eigenschaftfeststeil
schaltung 37, die aufweist: Eine Konstantstromtreiberschaltung 32, eine Zenerdiode 33 als Thermoelement, der eina
konstanter Strom von der Konstantstromtreiberschaltung 32 zugeführt
wird, und eine Vergleichsschaltung 36, die einen geringen konstanten Strom an die Zenerdiode 33 von einer geringen Konstantstromschaltung
35 anlegt, wenn eine Umschaltung mittels eines Schalters 34 erfolgt. In diesem Falle nimmt die Vergleichsschaltung
36 die Spannung an der Kathodenseite der Zenerdiode 33 ab und vergleicht diese mit einer festen Vergleiche
spannung. Eine Steuerschaltung 39 betätigt eine Alarmschaltung 38 abhängig von einem Feststellausgangssignal der
Eigenschaftsfeststellschaltung 38 und hält die gesamte Einrichtung
gemäß dem Feststellausgangssignal in Betrieb und gibt einen Verschlechterungsalarm und dergleichen ab. Ferner ist
eine Wärmeabklingfeststellschaltung 41 vorgesehen, die eine
Wärmeableitung bzw. ein Wärmeabklingen feststellt, das mittels einer LED-Anzeige 40 oder dergleichen angezeigt wird.
Die Steuerschaltung 38 dient nicht nur zur Feststellung einer Verschlechterung der Zenerdiode 33 sondern steuert auch die
LED-Anzeige 40, die aufleuchtet oder erlischt gemäß der Betätigung der Einstellknöpfe 2a und 2b auf dem Steuerfeld 2,
ferner bestimmt sie den Zeitkonstanten-Parameter der Wärmeabkling-Feststellschaltung
41 entsprechend der genannten Betätigung usw. .
Die Zenerdiode 33 besitzt eine Zenerspannung von etwa 20 V und eine Maximalleistung von 5 W. Die Anode der Zenerdiode
33 ist mit einer negativen Klemme -Vß (V„ = 15 V) verbunden,
Im Einsatz liegt jedoch die Kathode der Zenerdiode 33 über Schalter 34 an der KonstantStromtreiberschaltung 32 und insbesondere
am Widerstand 32 r^ t der zum Emitter eines Steuer-
transistors 32b führt, der mittels eines Konstantspannungs-IC
32a der Konstantstromtreiberschaltung 32 gesteuert wird.
Vor und nach dem Einsatz wird die Zenerdiode 33, insbesondere ihre Kathode mit der Eigenschaftsfeststellschaltung 37 über
den Schalter 34 verbunden, so daß ein konstanter Strom von etwa 10 mA von der geringen Konstantstromschaltung 35 angelegt
wird, wobei ein Vergleicher 36a feststellt, ob die Kathodenspannung der Zenerdiode 33 (die Spannung bzgl. der
negativen Klemme von -15 V) beispielsweise über 18 V liegt und wobei ein Vergleicher 36b feststellt,ob diese Spannung beispielsweise
innerhalb 25 V ist.
Liegt die Spannung der Zenerdiode 33 innerhalb des erlaubten Bereichs, dann wechseln beide Vergleicher 36a und 36b ihren
Ausgang auf einen hohen Wert, die Fotodiode 37 Cd leuchtet nicht, der zugeordnete Fototransistor 37 Cp ist gesperrt und
das Potential seines Kollektors wird auf hohem Pegel gehalten. Verschiebt sich andererseits das Kathodenpotential der Zenerdiode
33 in den niedrigen oder hohen Bereich aus dem erlaubten Bereich heraus, dann wird entweder das Ausgangssignal des Vergleichers
36a oder des Vergleichers 36b auf den niedrigen Wert gehen, so daß die Fotodiode 37 Cd leuchtet und das
Kollektorpotential des Fototransistors 37 Cp sich auf den niedrigen Wert ändert. Dieses niedrige Potential wird am
Anschluß C 3 der Steuerschaltung 39 aufgenommen und die Alarmschaltung 38 zeigt die Notwendigkeit eines Ersetzens der
Zenerdiode 33 an.
Fig. 7 zeigt den Aufbau der Sondentreiberschaltung 29 in Einzelheit.
Wie zuvor erläutert, besitzt die Sondentreiberschaltung 29 eine Konstantstromtreiberschaltung 32, eine als Thermoelement
wirkende Zenerdiode 33, der ein konstanter Strom der Konstantstromtreiberschaltung
32 zugeführt wird, eine geringe Konstantstromschsltung
35, die über den Schalter 34 des Relais 23 utn-
schaltbar ist und an die Zenerdiode 33 einen geringen Konstantstrom
(beispielsweise 10 mA) anlegen kann, um eine qualitative Verschlechterung der Zenerdiode 33 festzustellen, eine Eigenschaf
tfeststellschaltung 37, die bei Zuführung dieses konstanten Stromes feststellt, ob sich das Kathodenpotential der Zenerdiode
33 innerhalb des erlaubten Bereiches befindet oder nicht, ob ein Kurzschluß oder ob eine Unterbrechung vorliegt, eine
Alarmschaltung 38, die das Vorhandensein einer funktionalen
Anormalität oder eines Fehlers angibt, eine Wärmeabkling-Feststellschaltung
41, die feststellt, ob die gesamte Wärme auf einen eingestellten Wert abgeklungen ist oder nicht und außerdem
eine Warmesteuerschaltung 45 zum Steuern der Heiztemperatur
der Zenerdiode 33 unter Verwendung der Temperaturabhängigkeit
der Zenerspannung Vz, eine Zeitmeßschaltung 47, die die Zeit vom Augenblick des Stromeinschaltens für eine Beheizung der
Zenerdiode 33 anmißt, und eine Stromunterbrechungsvorrichtung aufweist, die den Schalter 34 des Relais 43 durch ihr Ausgangssignal
umschaltet und somit zwangsläufig den Ausgangsstrom unterbrechen kann. Diese Schaltungen werden durch eine Steuerschaltung
39 gesteuert, die durch einen 1-Chip-Mikroprozessor gebildet werden kann.
Die Konstantstromtreiberschaltung 32 verwendet ein Konstantspannungs-IC
32a, beispielsweise vom Typ μΑ 723 und prägt die Spannung an ihrem Steuerausgang Vout der Basis eines
Steuertransistors 32b auf, die den Kollektor/Emitterstrom steuert. Hierdurch wird der Strom auf einen gewünschten Wert,
beispielsweise 540 mA oder 400 mA abhängig davon begrenzt, ob die Heizsonde einen größeren oder einen geringeren Durchmesser
aufweist.
Ein Fototransistor 32 Cp.. ist an eine Strombegrenzungsklemme
^LIM angeschlossen und die ihm zugeordnete LED 32 Cd-, hebt
bei Erregung und der elektrischen Verbindung der Strombegrenzungsklemme und des Fototransistors diese Begrenzung des
Ausgangs Stroms auf. Die Anode der LED 32 Cd-, ist über einen
Widerstand mit einer (positiven) Spannungsklemme V (+5V) verbunden
und ihre Kathode liegt an dem Anschluß C, der Steuer-
-Umschaltung 39 über einen Puffer B, und einen Inverter mit
offenen Kollektor. Wechselt der Ausgang des Anschlußes C, auf hohem Pegel, dann leuchtet bzw. blinkt die LED 32 Cd,·
Wenn mder Konstantstromtreiberschaltung 32 der mit einer Frequenzkorrekturklemme
COM verbundene Fototransistor 32 Cp„ leitend wird, dann wird der Ausgangsstrom der Konstantstromtreiberschaltung
32 unterbrochen. Die ihm zugeordnete LED 32 Cd« wird durch den'Ausgangspegel des Anschlußes C„ der Steuerschaltung
39 gesteuert.
Wird der Stecker 9A in die Steckbuchse 9B eingesetzt, dann ändert der Anschluß C^ der Steuerschaltung 39 seinen Ausgangswert
beispielseise vom hohen zum niedrigen Pegel über die Anschlüsse 9a-, und Sa^, an die Strom am Stecker 9A gelegt' wird und
die Steuerschaltung 39 stellt somit fest, daß der Stecker 9A der Heizsonde 4 angeschlossen ist. Ändert sich die Spannung
am Anschluß C, auf den niedrigen Wert, dann ändert die Steuerschaltung 39 den Ausgang am Anschluß C, auf hohen Wert, so daß
die LED 35 aufleuchtet, der Fototransistor 35 Cp leitend wird und die geringe KonstantStromschaltung 35 aktiviert. In diesem
Falle wird der Anschluß C1. der Steuerschaltung 39 auf niedrigen
Wert gesetzt, der Transistor Q, wird über ein (Nand)-Gatter G, gesperrt und es wird kein Strom an die Wicklung 43s des Relais
43 angelegt, so daß in diesem Falle Strom zwischen den Kontakten 34a und 34c des Schalters 34 f.ließt, wie dies durch
die durchgezogene Linie angezeigt ist. Somit wird ein geringer konstanter Strom von beispielsweise 10 mA von der geringen
Konstantstromschaltung 35 der Zenerdiode 33 über den Verbinder 9A der Heizsonde 4 zugeführt. Die geringe Konstantstromschaltung
34 führt die Spannung des Widerstandes 35r, für Last EIN am Widerstand 35^ über den Operationsverstärker 35a
zurück und die Steuerung erfolgt derart, daß ein konstanter Strom (10 mA) dem Widerstand 35r-, zugeführt wird.
Bei Zuführung des geringen Konstantstromes wird das Kathodenpotential
der Zenerdiode 33 durch die Eigenschaftsfeststellschaltung 37 geprüft.
Insbesondere wird der invertierende Eingang eines ^ergleichers
36a der Vergleicherschaltung 36 derart eingestellt, daß eine
Spannung V. , die sich durch Teilen der Spannung +V„ und -V„
durch die Widerstände 36r., und 36r2 (+18 V bis -Vß; +3V bis 0)
ergibt, angelegt wird und daß die Kathodenspannung der Zenerdiode 33 an den nichtinvertierenden Eingang des Vergleichers 36a
gelegt wird. Am invertierenden Eingang eines Vergleichers 36b liegt eine Spannung VH>
die sich aus Teilen der Spannung zwischen +V„ und -V„ durch die Widerstände 36r~ und 36r, (+25 V
bis -VD) ergibt, wobei an dem nichtinvertierenden Eingang das
Kathodenpotential der Zenerdiode 33 liegt.
Die AusgangsSeiten dieser Vergleicher 36a und 36b sind mit der
Versorgungsklemme +V mittels einer LED 37 Cd und eines Widerstandes
verbunden.
Es ist auch möglich, die Ausgänge dieser Vergleicher 36a und 36b über einen Widerstand ohne direkte Verbindung anzulegen.
Auch kann eine (Zener-) Diode verwendet werden, deren Vorwärtswiderstand und Rückwärtswiderstand zum Schütze der Vergleicher
36a und 36b parallel geschaltet sind. Auch kann diese Ausgangsseite in einer anderen Schaltung Verwendung finden,
wo eine große Eingangspotentialdifferenz zwischen dem Eingang des Vergleichers 36a und demjenigen des Vergleichers 36b auftritt.
Auch andere Schaltungen können eingesetzt werden. Weist somit eine Zenerdiode bei einem konstanten Strom von 10 mA
eine korrekte Zenerspannung Vz gemäß den Betriebswerten der Zenerdiode 33 auf, dann liegen die Ausgangssignale der Vergleicher
36a und 36b auf hohe ι Pegel und die LED 37 Cd leuchtet
nicht. Nimmt jedoch die Zenerspannung Vz einen anderen Wert als den genannten richtigen Wert auf Grund einer qualitativen
Verschlechterung während des Gebrauchs oder dergleichen an, dann wird das Ausgangssignal entweder des einen oder anderen
der Vergleicher 36a oder 36b den niedrigen Pegel annehmen und die LED 37 Cd leuchtet. In diesem Falle wird der zugehörige
Fototransistor 37 Cp leitend und am Anschluß C ändert sich
der Pegel von hohen auf niedrigen Wert. Ändert sich der Pegel an dem Anschluß C„ auf den niedrigen Wert, dann stellt die
Steuerschaltung 39 eine qualitative Anormalität fest und erregt die Alarmschaltung 38, die dann Alarm dahingehend abgibt,
daß die Kennwerte bzw. die Eigenschaft der Zenerdiode außerhalb des erlaubten Bereichs liegt und die Notwendigkeit
eines Ersetzens besteht. Auch wenn eine Zenerdiode neu eingesetzt wird, deren Kennwerte von den Betriebskennwerten weit
abweichen, erfolgt eine Erregung der Alarmschaltung 38, obwohl keine qualitative Verschlechterung aufgetreten ist, um
anzuzeigen, daß die eingesetzte Zenerdiode nicht geeignet ist.
Der Kollektor des Steuertransistors 32b ist über einen Widerstand 45R·, (in der Wärmesteuerschaltung 45) mit der Versorgungsklemme
VD (+15V) verbunden und der Spannungsabfall auf Grund des Widerstandes 45r^ wird an den einen von zwei Eingängen eines
Operationsverstärkers 45a angelegt, während am anderen Eingang das Nennpotential Vs liegt. Dieser Operationsverstärker verstärkt
die Spannung zwischen seinen beiden Eingängen um das 3,9fache und das Ausgangssignal wird an den Eingang eines Multiplexers
41a der Wärmeabklingfeststellschaltung 41 angelegt und auch über eine Widerstand τ~, die Emitter/Kollektorstrecke
eines Transistors 45b und einen Widerstand 45r- an die negative Klemme -VD·
Auf der Grund des Stromes ändert sich das Potential am Verbindungspunkt
zwischen dem Widerstand 45r« und dem Kollektor des Transistors 45b und dieses Potential ändert die Spannung
am (nichtinvertierenden) Steuereingang I eines Konstantspannungs-IC
32a über einen Widerstand 45r/. Die Spannung dieses
Steuereingangs In ändert den Ausgangswert der Steuerausgangsspannung
Vout und es wird der Heizstrom geregelt. In diesem Falle ist die Rückkopplungsschleife als positive Rückkopplung
eingesetzt. Wenn beispielsweise der durch den Widerstand 4Sr1
fließende Strom verstärkt wird, dann fällt das Potential am nichtinvertierenden Eingang, wodurch der Ausgangswert des
Operationsverstärkers 45a ansteigt, ebenso das Kollektorpotential
des Transistors 45b und das Potential des Steuereingangs I„ des Konstantspannungs-IC 32a. Auch der Ausgangswert am
Steuerausgang Vout wächst und der Heizstrom, der in den Steuertransistor 32b fließt wird verstärkt. In umgekehrter Weise
wird der Heizstrom verringert.
Der Steuereingang I„ ist mit der Bezugsspannung VR„F über einen
Widerstand 32r2 verbunden.
Die Wärmeabklingfeststellschaltung 41 besitzt eine Reihenschaltung
von Widerständen 41r, von denen in Fig. 6 vier veranschaulicht sind und die durch ein Digitalsignal von der oder
den Anschlüssen C, der Steuerschaltung 39 selektiv kurzgeschlossen werden können, so daß unterschiedliehe Widerstandswerte
auswählbar sind. Durch eine derartige Widerstandsauswahl
kann die Integrationszeitkonstante des IC, die außer·- dem zusammengesetzten
Widerstandswert und der Kapazität des Kondensators 41C besteht, unterschiedlich gewählt werden, der zwischen
dem invertierenden Eingang und dem Ausgang des Operationsverstärkers
41b gelegt ist. über den beiden Enden des Kondensators 41C des das IG darstellenden Operationsverstärkers 41b ist ein
Foto-FET 41 Cp1 geschaltet, so daß beim Leuchten der LED 41 Cd1
die beiden Enden des Kondensators 41C kurzgeschlossen werden und das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 41b auf einem
niedrigeren Pegel gehalten wird als der Pegel am nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 41d.
Ändert sich der Ausgangswert am Anschluß C2 auf den hohen Pegel,
dann wird der Kurzschluß des Kondensators 41C aufgehoben und die Integration beginnt. Sobald das Ausgangssignal des Operationsverstärkers
41b niedriger wird als der Bezugspegel des nachfolgenden Operationsverstärkers 41d, geht das Ausgangssignal
des Operationsverstärkers 41d auf den niedrigen Pegel und die LED 41Cd2 verlöscht. Wenn diese LED 41Cd- jedoch leuchtet, dann
wird der zugeordnete Fototransistor 41 Cd2 leitend und der Anschluß
Cj ändert über den Puffer B, seinen Ausgang auf den
niedrigen Wert. Ist dies der Fall, dann bewirkt die Steuerschaltung
39, daß sich der Pegel am Anschluß Cy auf den niedrigen
Wert ändert, was zu einem Leuchten der LED 32Cd2 führt, wodurch
der Fototransistor 32 Cp2 leitend wird und den Strom zu der Belastungsseite
der Konstantstromtreiberschaltung 32 unterbricht.
Wird nach Anlegen des geringen Konstantstromes kein Kurzschluß und keine qualitative Verschlechterung festgestellt, obwohl
eine elektrische Verbindung zwischen den Kontakten 34a und 34c des Schalters 34 des Relays 33 besteht und der Fußschalter gedrückt
ist, dann ändert sich das Ausgangssignal am Anschluß Cg
von einem hohen zum niedrigen Pegel und es wird ein Triggersignal abgegeben. Dieses Signal wird an den Triggereingang T„_G
des IC für einen Zeitgeber 47a gelegt, der beispielsweise vom Typ NE555 sein kann, der eine Zeitmeßschaltung bildet. Dieses
Zeitgeber-IC gibt ein Signal mit hohem Pegel an seinem Ausgang OUT für eine Zeit (z.B. 10 s), eingestellt mittels des Kondensators
47c beginnend vom Anstieg dieses Triggersignals ab und
dieses Ausgangssignal wird an das Gatter G, und an einen Takteingang
CK eines Flipflops 48 angelegt. Dieses Flipflop 48 ist bereit, ein niedriges Ausgangssignal abzugeben mit einem
Signalpegel für einen Ausgangsstop und zwar an den Anschluß C7
der Steuerschaltung 39 vom Q-Ausgang bei Auftreten der Anstiegskante des Taktsignals. Auch wenn eine Unterbrechung der Heizsonde
4 während des Einsatzes erfolgt, kann auf Grund dieses Ausgangsstops der Pegel am Anschluß C7 zwangsweise durch das
Ausgangssignal der Zeitmeßschaltung 47 über dieses Flipflop 48 geändert werden, so daß die Steuerschaltung 39 den Pegel am Anschluß
C2 auf den riedrigen Pegel ändert in der gleichen Weise,
als wenn das IC unter Steuerung der Wärmeabklingfeststellschaltung
normal arbeiten würde, so daß kein Heizstrom abgegeben wird. Auch wenn die Steuerschaltung 39 auf Grund einer
externen Störung oder dergleichen weglaufen würde, fällt nach einer festen Zeit das Ausgangssignal des Zeitgeber-IC 47a auf
den niedrigen Wert, so daß der Transistor Q, über das Gatter
G1 abgeschaltet wird und die Schaltkontakte 34a und 34b des
1 r
Relais 43 unterbrochen werden und kein Heizstromweg gebildet wird.
Auch wenn somit die Steuerschaltung 39 wegläuft oder dergleichen,
wird die Stromzuführungsleitung für das Relais 48 über die Schaltkontakte 34a und 34b durch die Zeitmeßschaltung 47 unter
Verwendung des Zeitgeber-IC 47a und Flipflop 48 unterbrochen, das durch das Ausgangssignal der Zeitmeßschaltung 47 über Gatter
G, gesteuert wird. Somit wird die Fortsetzung der Stromzuführung zur Zenerdiode 33 verhindert.
Arbeitet die Steuerschaltung 39 normal, wenn der Anschluß C_
auf niedrigen Pegel übergeht, dann werden die genannten Schaltkontakte 34a und 34b unterbrochen und durch Ändern des Anschlußes
C2 auf niedrigen Pegel wird der Ausgangsstrom von dem
Konstantspannungs-IC 32a unterbrochen.
Die Heizsteuerschaltung 45 steuert die Heiztemperatur der Zenerdiode
33 in folgender Weise:
Eine als Thermoelement verwendete Zenerdiode 33 besitzt eine Zenerspannung Vz, die eine geringe positive Temperaturabhängigkeit
besitzt. Wird sie erwärmt, dann verändert sich der Temperaturanstieg abhängig von der Wärmeabstrahlung vom vorderen
Ende 7 der Heizsonde 4 und die Änderung im Strom auf Grund dieses Vorgangs wird festgestellt als Spannungsabfall am Widerstand
45r, mittels des Operationsverstärkers 45a. Durch eine positive Rückkopplungsschleife, die den Operationsverstärker 45a
einschließt, wird der vorgenannte Strom geregelt. Wird somit der Temperaturanstieg groß, dann verringert sich der Strom, um eine
übermäßige Erhöhung der Temperatur des vorderen Endes 7 zu verhindern. Ist die Hitzeabstrahlung groß, dann wird der Wärmewert
groß, so daß eine für die Blutstillung notwendige Temperatur aufrechterhalten wird.
Nachstehend wird die Arbeitsweise der Einrichtung gemäß dem
dritten Ausführungsbeispiel erläutert:
Beim Einstecken des Steckers 9A der Heizsonde 4 in die Steckbuchse
9B der Versorgungseinheit 3 ändert der Anschluß C, der Steuerschaltung 39 über die Anschlüsse 9a-, und 9a~ seinen Pegel
auf den niedrigen Wert, so daß die Verbindung des Steckverbinders 9A festgestellt wird. Ist dies der Fall, dann setzt die
Steuerschaltung 39 den Anschluß C, auf hohen Wert, so daß die LED 35 Cd leuchtet und die geringe Konstantstromschaltung 35
unter Anschalten des Fototransistors 35 Cp erregt wird, so daß ein geringer Strom der Zenerdiode 33 zugeführt wird; da der
Transistor Q1 abgeschaltet ist, wenn der Anschluß C5 auf
niedrigen Pegel geht, sind die Schaltkontakte 34a und 34c des Relais 43 verbunden. Mittels der beiden Vergleicher 36a und 36b
wird geprüft,ob das Kathodenpotential der Zenerdiode 33 innerhalb
des erlaubten Bereichs liegt und ob ein Kurzschluß in der Heizsonde 4 vorliegt. (Außerdem wird geprüft, ob die Zenerspannung
Vz der vorgenannten Zenerdiode 33 sich innerhalb des erlaubten Bereichs befindet, wobei ein Kurzschluß in der Zenerdiode
33 mittels des Vergleichers 36a und eine Unterbrechung durch den Vergleicher 36b festgestellt wird, so daß nicht nur
eine qualitative Verschlechterung der Zenerdiode 33 sondern auch das Vorhandensein oder NichtVorhandensein eines Kurzschlußes
oder einer Unterbrechung festgestellt wird).
In der geringen Konstantstromschaltung 35 werden die Widerstände 35r-| und 35r« bei fehlender Belastung derart eingestellt,
daß die Spannung zwischen dem Anschluß 9Hp, an den die Zenerdiode 33 liegt, und dem Anschluß -9Hp fast 30V ist und
der Emitter des Fototransistors 35 Cp (wenn eingeschaltet) bei annähernd 15 V (genau 15,1 V) liegt. Es ist somit (30-V£)/R35rl
=V£/R + (Vg - 15)/Ro5r2» wobei Ve die Spannung an dem Anschluß
9Hp und R der belastete Widerstand zwischen dem Anschluß 9Hp und dem Anschluß -9Hp und R35 , und R35 ο wWerstandswerte
der Widerstände 35r, bzw. 35r? bedeutet.
Ist somit die Zenerdiode als die vorgenannte Last eingeschaltet,
dann ist der Stromwert 9, 9 -v, 10 und 7 CmA) für eine Zenerspannung
von 19, 3 *v, 20 bzw. 1(V). Es kann somit eine Prüfung
der Kennwerte oder der Eigenschaft dieser Zenerdiode unter Bedingungen vorgenommen werden, die den Kennwerten
äquivalent sind, die den Produktnennwerten des Herstellers entsprechen.
Beim Zuführen von Strom zur Zenerdiode 33 erhöht sich offensichtlich
die Zenerspannung Vz. Tatsächlich erhöht sich die Temperatur unmittelbar nach Zuführen eines großen Stromes auf
Grund der Erwärmung. Es ist somit erforderlich, ein derartiges Ansteigen der Zenerspannung Vz auf Grund der Temperaturerhöhung
bei der Messung nach dem Einsatz zu berücksichtigen.
Ist die Zimmertemperatur 250C, dann wird die maximale Temperatur
der Zenerdiode am vorderen Ende 7 der Heizsonde 4 bei Heizung 225°C sein, d. h. die Temperatur steigt um 2000C. Der Temperaturkoffizient
der Zenerspannung Vz der Zenerdiode sei 5 mV/0C, so daß die Zenerspannung bei einem Anstieg um 2000C = 15 mV χ 2000C=
3 V ist.
Der Schwellenwert kann somit durch Addieren von 3 V zur Obergrenze
des normalen Selektionsbereichs eingestellt werden. In der Praxis wird der Anschluß -9Hp als die Basis angesehen und
25 V wird als oberer Grenzwert eingestellt, um einen Fehler im Operationsverstärker zu berücksichtigen. Als unterer Grenzwert
. kann der untere Grenzwert der Zenerspannung Vz der Zenerdiode 33 genommen werden, die am
vorderen Ende 7 der Heizsonde 4 angebracht ist, da der Temperaturkoffizient
der Zenerspannung Vz positiv ist. Unter Berücksichtigung einer gewissen Veränderung wird als Untergrenze 18 V
eingestellt. Somit wird das Arbeiten der Heizsonde 4 nur dann als normal angenommen, wenn das Ausgangssignal zwischen 18
und 25 V liegt, einschließlich der Temperaturerhöhung auf Grund des Heizstromes oder des Feststellstromes. Liegt keine
qualitative Verschlechterung vor, wenn der Fußschalter 5 ge-
drückt ist, dann wechselt der Anschluß C5 auf hohen Wert und
das Konstantspannungs-IC 32a arbeitet, wobei gleichzeitig das
Relais 43 die Schaltkontakte 34a und 34b verbindet, so daß der Stromweg geschlossen ist und Heizstrom der Zenerdiode 33 zugeführt
wird.
Der Anschluß C,- wechselt auf den hohen Wert und dann auf den
niedrigen Wert für eine Zeit von beispielsweise 10 ms. Diese Zeitperiode kann durch eingebaute Zeitmeßvorrichtungen der
Steuervorrichtung 39 oder den Zeitgeber-IC erstellt werden. Zum Zeitpunkt der Anstiegskante vom niedrigen zum hohen Pegel am
Anschluß Cg wird das Ausgangssignal des Zeitgeber IC der Zeitmeßschaltung
67 für eine gewisse Zeit den hohen Wert annehmen und das Ausgangssignal wird an den anderen Eingang des Gatters
G-, angelegt.
Nach der Verzögerungszeit (10 ms) des genannten Relais 43 (eine derartige Verzögerung kann auch unter Verwendung eines Taktes
erstellt werden, wie er in der Steuerschaltung 39 oder dem Zeitgeber-IC oder dergleichen erzeugt wird) ändert die Steuerschaltung
39 den Pegel am Anschluß C^ auf hohen Wert, die LED
32 Cd2 wird abgeschaltet, ebenso der Fototransistor 32 Cp^, so
daß Strom zur Zenerdiode 33 fließen kann. Gleichzeitig wird die LED 41 Cd-, abgeschaltet und das IC, insbesondere der
Operationsverstärker 41 erregt.
Der Strom zur Zenerdiode 33 wird verstärkt,(beispielsweise
auf einen Wert von 1,5 A) und zwar durch die positive Rückkopplungsschleife
unter Verwendung des Operationsverstärkers uxider Bedingung, daß keine Strombegrenzung vorliegt, und die
Zenerdiode 33 wird sehr rasch aufgeheizt. 150 ms nach Aufheizung wird ein Zeitabiaufsignal in die Steuerschaltung 39 eingegeben,
die dann den Anschluß C. auf niedrigen Pegel ändert. Dies bewirkt ein Verlöschen der LED 32 Cd, und ein Begrenzen
der Zenerdiode 33 zugeführten Stromes.
Da die Z^nerspannung Vz der verwendeten Zenerdiode 33 temperaturabhängig
ist, ist der Temperaturanstieg um so größer, je ge-
ringer der Strom ist. Der Stromabfall wird durch die Wärmeabklingfeststellschaltung
festgestellt und die positver Rückkopp lungs schleife wird derart gesteuert, daß der Temperaturanstieg
begrenzt wird. Somit wird die Temperatur auf einem Wert gehalten, der für eine Blutstillung geeignet ist, auch wenn sich
die Wärmeabstrahlung am vorderen Ende 7 der Heizsonde 4 ändert.
Der durch die Zenerdiode 33 fließende Strom wird von dem IC mittels des Multiplexers 41a integriert, und wenn der Wärmewert
den vorher eingestellten Wert erreicht, wird der Ausgang des Operationsverstärkers 41d auf den hohen Wert geändert, so
daß die LED 41 Cd2 verlöscht, der Fototransistor 41 Cp2 abgeschaltet
wird und der Anschluß C7 auf einen niedrigen Pegel wechselt, was zu einer Unterbrechung führt.
Die Steuerschaltung 39 ändert den Signalpegel der Anschlüsse C- und C5 auf niedrigen Wert.
Geht der Pegel am Anschluß C9 auf niedrigen Wert, dann leuchtet
die LED 32 Cd9 auf, der Fototransistor 32 Cp9 wird leitend und
es wird kein Heizstrom mehr von der Konstantstromtreiberschaltung 32 abgegeben. Wechselt der Anschluß C5 auf niedrigen
Wert, dann ändert sich der eine Eingang des Gatters G, auf
niedrigen Pegel, somit wird der Transistor Q1 gesperrt und das
Relais 43 abgeschaltet, so daß die Kontakte 34a und 34b unterbrochen werden und damit auch der Stromweg. Somit wird das Aufheizen
definitiv unterbrochen. Das Ausgangssignal des Zeitgeber-IC
47a ändert sich nach einer bestimmten Zeitperiode auf den niedrigen Pegel.
Die zuvor beschriebene Arbeitsweise entspricht der Situation, gemäß in der die Steuerschaltung normal arbeitet. Bei einer
Unterbrechung in der Heizsonde 4 kann die Steuerschaltung 39 manchmal auf Grund äußerer Störungen oder dergleichen weglaufen
oder von der Wärmabklingfeststellschaltung 41 wird kein Ende-Signal abgegeben. Auch in derartigen Fällen geht nach einer be-
- 35 -
stimmten Zeitperiode das Ausgangssignal des Zeitgeber-IC 47a
auf niedrigen Wert, so daß in der gleichen Weise wie zuvor beschrieben, der Transistor Q, über das Gatter G- gesperrt wird,
das ReIaB 43 die Schaltkontakte 34a und 34b öffnet und damit den Heizstrom unterbricht. An der Anstiegskante des oben genannten
niedrigen Pegels ändert sich das Ausgangssignal des Flipflops
48 auf den hohen Wert und der Anschluß C geht auf den niedrigen Wert,was zu der oben genannten Unterbrechung führt. Somit wird
auch dann wenn die Steuerschaltung 39 oder andere Elemente fehlerhaft arbeiten, der Heizstrom mit Sicherheit durch die
Zeitmeßmittel nach einer gewissen Zeitperiode unterbrochen und die Einrichtung kann ohne die Gefahr einer anormalen Erhitzung
der blutenden Stelle verwendet werden.
Es kann auch eine zwangsweise Unterbrechung des Heizstromes vorgesehen werden, wie sie durch die Zextmeßvorrichtung erfolgt
und zwar nicht nur mittels eines Relais 43 sondern auch durch einen Halbleiter, wie einen Thyristor oder dergleichen.
Im Falle der Feststellung einer qualitativen Änderung der Zenerdiode (einschließlich eines Kurzschlußes, einer Unterbrechung
usw.) mittels der vorstehend beschriebenen Kennwerteoder Eigenschaftfeststellschaltung 37 wird bevorzugt diese
Schaltung 37 vor und nach dem Einsatz für die Blutstillung verwendet. In diesem Falle ist es nicht erforderlich, sie für eine
lange Zeitperiode laufen zu lassen und bei dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 3 kann eine freie Steuerung vorgenommen werden bis der Fototransistor 35 Cp leitend wird. Auch während des
Einsatzes für die Kauterisations-Blutstillung ist es möglich, die Kennwert- bzw. Eigenschaftfeststellschaltung 37 einzusetzen,
während die Erwärmung als Kauterisations-Blutstillung unterbrochen wird.
Ein Alarm kann auch beim Auftreten von Problemen in dem Thermoelement
vorgesehen sein, wenn eine Anormalität (Unterbrechung,
Kurzschluß und dergleichen) auf Grund des Einsatzes von Vergleichern auftritt, wobei unterschiedlich von denjenigen, die
in den Vergleichern 36a und 36b eingestellt sind, erzeugt werden
in der Vergleichsschaltung 36 der genannten Kennwertf'eststellschaltung
37.
Wie zuvor angegeben, kann bei dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Kurzschluß, eine qualitative Verschlechterung
des Thermoelements, eine Unterbrechung desselben und dergleichen festgestellt werden. Auch können derartige Fehler unter gleichen
Bedingungen festgestellt werden, wie unter den Standardangaben des Herstellers. Auch lassen sich unterschiedliche gerade von
einer qualitativen Verschlechterung sicherer feststellen. Die Erfindung erlaubt somit eine Verbesserung der Zuverlässigkeit
der Kauterisations-Blutstilleinrichtung.
- Leerseite -
Claims (12)
1. Kauterisations- Blutstilleinrichtung mit einer beispielsweise
durch einen Kanal eines Endoskops einführbaren Sonde, an deren vorderen Ende ein elektrisch beheizbares
Halbleiterthermuelement geringer Wärmekapazität mit Elektronenlawineneffekt untergebracht ist,
gekennzeichnet durch, eine Konstnntstromschaltung(12;21;32),
die an das Thermoelement einen konstanten Strom liefert, Einstellvorrichtungen (2a,2b) zur Auswahl eines dfjm Gewebe angepaßten
Wärmewerts, eine Wärmeverbrauchsfeststellschaltung
(18;41) zur Feststellung des brreichens der eingestellten
Wärmemenge, eine Erkennungsschaltung (14;26;36,37)
zur Prüfung, ob sich die am Thermoelement (13;22;33) anliegende Spannung innerhalb eines bestimmten Bereichs
liegt, und eine Alarmschaltuny (113; 27 ; 38) , die von der Erkennungsschaltung
erregbar ist.
2. Kauterisations-Blutstilleinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch cjeken ti zeich net, doß \
die ErkennungsschalLunn (ι 4 ; 26;36,37)bei Anlegen von
Heizkonstantstrom und/odei bei Anlegen eines geringeren Prüfkonstantstromes arbeitet.
3. Kauterisations-Blutstilleinrich'oung nach Anspruch 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungsschaltung (14;26;36,37) gegenüber dem
Anlegen von Heizstrom verzögert arbeitet.
4. Kauterisation-Blutstilleinrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Kennwertverschlechterungs-Feststellschaltung (37)
bei Anlegen des geringeren Prüfkonstantstromes über Umschaltmittel
(23;43) an das Thermoelement (22;33) auf
'el·
grund der Spannung am Thermoelement (22;33) eine Verschlechterung
seiner Kennwerte feststellt.
5. Kauterisations-Blutstilleinrichtung nach Anspruch gekennzeichnet durch eine Steuervorrichtung
(Ql,Gl) zur Umschaltung der Umschaltmittel (23;43) für eine Zuführung von Heizkonstantstrom zum
Thermoelement (22;33) nach Anlegen des geringeren Prüfkonstantstroms.
6. Kauterisations-Blustilleinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , eine Verbindungs-Feststellvorrichtung (9al,9a2) für den elektrischen Anschluß der
Sonde vorgesehen ist
7. Kauterisations-Blutstilleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,d aurch gekennzeichnet
, daß auf grund der Potentialdiferenz an einem zum Thermoelement(22;33) in Reihe geschalteten
Widerstand (ra) eine Stromführungsunterbrechung zum Thermoelement festgestellt wird.
8. Kauterisations-Blutstilleinrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß eine Kennwertverschlechterung
oder ein Kurzschluß durch Vergleich des Potentials an einem der Klemmen des Thermoelements ( 22;33) mit
einem Bezugswert festgestellt wird.
9. Kauterisations-Blutsilleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet
, daß die Kennwertverschlechterungsfeststelleinrichtung eine Kennwertverschlechterung
usw. durch Vergleich des Potentials an einer der Klemmen des Thermoelements (22;33) mit zwei Bezugswerten feststellt.
10. Kauterisations-Blutstilleinrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, gekennzeichnet
durch eine Heizzeitbegrenzungsvorrichtung (47)
zum Unterbrechen des Heizkonstantstromes bei Erreichen der maximalen Heizzeit.
11. Kauterisations-Blustilleinrichtung■nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß zum Einhalten einer konstanten
Heiztemperatur des Thermoelements (13;22;33) der Wert des Heizstromes gemäß einer Spannungsänderung geregelt
wird, die einer Temperaturerhöhung des Thermoelements bei Zuführung von Heizstrom entspricht.
12. Kauterisations-Bluststilleinrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des Heizstroms geregelt wird gemäß demErgebnis
eines Vergleichs eines Bezugwertes mit dem Potential an einer Klemme eines in Reihe mit dem Thermoelement
geschalteten Widerstands, wobei der Spannungsabfall am Thermoelement temperaturabhängig ist.
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Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
USRE40863E1 (en) * | 1992-04-23 | 2009-07-21 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Apparatus and method for sealing vascular punctures |
US5810810A (en) * | 1992-04-23 | 1998-09-22 | Scimed Life Systems, Inc. | Apparatus and method for sealing vascular punctures |
CA2134071C (en) * | 1992-04-23 | 1999-04-27 | Sew Wah Tay | Apparatus and method for sealing vascular punctures |
US6063085A (en) * | 1992-04-23 | 2000-05-16 | Scimed Life Systems, Inc. | Apparatus and method for sealing vascular punctures |
US5352868A (en) * | 1992-05-01 | 1994-10-04 | Hemostatic Surgery Corporation | Resistance feedback controlled power supply |
US7537605B2 (en) * | 1993-10-04 | 2009-05-26 | Huan-Chen Li | Medical device for treating skin itch and rash |
US5528017A (en) * | 1994-09-30 | 1996-06-18 | Robertshaw Controls Company | Electronic thermostat for an oven |
US6326596B1 (en) * | 1998-11-02 | 2001-12-04 | Cara Incorporated | Systems and methods for controlling power applied to a resistor array |
US6235027B1 (en) | 1999-01-21 | 2001-05-22 | Garrett D. Herzon | Thermal cautery surgical forceps |
US7223266B2 (en) | 2003-02-04 | 2007-05-29 | Cardiodex Ltd. | Methods and apparatus for hemostasis following arterial catheterization |
US7137979B2 (en) | 2003-05-31 | 2006-11-21 | Tyrell, Inc. | Methods and devices for the treatment of skin lesions |
JP4624697B2 (ja) * | 2004-03-12 | 2011-02-02 | オリンパス株式会社 | 手術用処置具 |
JP4689206B2 (ja) * | 2004-07-26 | 2011-05-25 | オリンパス株式会社 | 電子内視鏡システム |
JP5068662B2 (ja) | 2004-11-22 | 2012-11-07 | カーディオデックス リミテッド | 静脈瘤の加熱治療技術 |
BRPI0611269A2 (pt) * | 2005-05-18 | 2010-08-24 | Tyrell Inc | dispositivo de tratamento e mÉtodo pra tratar lesÕes cutaneas atravÉs da aplicaÇço de calor |
US20070259316A1 (en) * | 2006-05-08 | 2007-11-08 | Tyrell, Inc. | Treatment device and method for treating or preventing periodontal disease through application of heat |
US20080008978A1 (en) * | 2006-05-08 | 2008-01-10 | Tyrell, Inc. | Treatment device and method for treating or preventing periodontal disease through application of heat |
US8366706B2 (en) | 2007-08-15 | 2013-02-05 | Cardiodex, Ltd. | Systems and methods for puncture closure |
EP2345452A1 (de) * | 2010-01-14 | 2011-07-20 | BIOTRONIK SE & Co. KG | Vorrichtung für medizinische Anwendungen |
US8840609B2 (en) | 2010-07-23 | 2014-09-23 | Conmed Corporation | Tissue fusion system and method of performing a functional verification test |
US8839749B2 (en) | 2011-06-07 | 2014-09-23 | Mahle Koenig Kommanditgesellschaft Gmbh & Co. Kg | Piston having a hollow cooling space defined in a mantle wall |
CN104039256B (zh) | 2012-06-15 | 2017-02-22 | 奥林巴斯株式会社 | 处置系统 |
WO2013187356A1 (ja) * | 2012-06-15 | 2013-12-19 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 処置システム |
JP5526296B1 (ja) | 2012-06-15 | 2014-06-18 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 処置システム |
CN104053394B (zh) * | 2012-10-11 | 2016-06-22 | 奥林巴斯株式会社 | 内窥镜装置和治疗装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4449528A (en) * | 1980-03-20 | 1984-05-22 | University Of Washington | Fast pulse thermal cautery probe and method |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0618578B2 (ja) * | 1981-07-20 | 1994-03-16 | ザ ボード オブ リージェンツ オブ ザ ユニヴァーシティ オブ ワシントン | 組織を破壊することなく組織を加熱する装置 |
-
1985
- 1985-09-12 DE DE19853532603 patent/DE3532603A1/de active Granted
- 1985-09-12 DE DE3546697A patent/DE3546697C2/de not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-03-06 US US07/022,473 patent/US4744359A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4449528A (en) * | 1980-03-20 | 1984-05-22 | University Of Washington | Fast pulse thermal cautery probe and method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3546697C2 (de) | 1992-02-06 |
DE3532603C2 (de) | 1989-08-31 |
US4744359A (en) | 1988-05-17 |
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