DE726733C

DE726733C - Method for determining the high-frequency energy converted in the treatment object during treatment with short-wave or ultra-short-wave electrical oscillations

Info

Publication number: DE726733C
Application number: DES125992D
Authority: DE
Inventors: Dr Paul Wenk
Original assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Current assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Priority date: 1937-02-10
Filing date: 1937-02-10
Publication date: 1942-10-19
Also published as: GB509472A; FR831231A; CH202970A; NL49671C

Description

Verfahren zur Bestimmung der bei der Behandlung mit kurz- oder ultrakurzweiligen elektrischen Schwingungen im Behandlungsobjekt umgesetzten Hochfrequenzenergie Bei der Ermittelung der bei der Behandlung mit kurz- oder ultrakurzweiligen elektrischen Schwingungen im Behandlungsobjekt umgesetzten Hochfrequenzenergie sind erhebliche Schwierigkeiten dadurch bedingt, daß die Strom- und Spannungsverhältnisse im Behandlungskreis nicht mehr quasistationär, also Strom und Spannung selbst in einem und demselben Behandlungsfall an verschiedenen Stellen des Behandlungskreises verschieden groß sind. Die Strom- und Spannungsverteilung im Behandlungskreis ist außerdem sowohl bei verschiedenen Behandlungsobjekten als auch bei verschiedener Einstellung der Behandlungselektroden verscliieden, so daß die an einer bestimmten Stelle im Behandlungskreis gemessene Stromstärke in keinem Fall zur Ermittelung der Größe der im Behandlungsobjekt umgesetzten Hochfrequenzenergie benutzt werden kann. .Procedure for determining the treatment with short-term or ultra-short-term electrical vibrations in the treatment object converted high-frequency energy the determination of the treatment with short-term or ultra-short-term electrical Vibrations in the treatment object converted high-frequency energy are considerable Difficulties due to the fact that the current and voltage conditions in the treatment circuit no longer quasi-stationary, i.e. current and voltage themselves in one and the same Treatment case at different points in the treatment group of different sizes are. The current and voltage distribution in the treatment circuit is also both with different treatment objects as well as with different settings of the Treatment electrodes are separated so that they can be used at a specific point in the treatment area measured current strength in no case to determine the size of the treatment object converted high frequency energy can be used. .

Es ist bereits bekannt, daß eine einwandfreie Bestimmung der bei der Behandlung mit kurz- oder ultrakurzweiligen elektrischen Schwingungen im Behandlungsobjekt umgesetzten Hochfrequenzenergie möglich ist durch Abstimmung des Behandlungskreises auf Maximalstrom bzw. durch Ermittelung der Dämpfung des Behandlungskreises im Behandlungsfall, d. h. bei der gleichen Frequenz der elektrischen Schwingungen und bei der gleichen Beschaffenheit der Behandlungsanordnung und des Behandlungsobjektes wie während der eigentlichen Behandlung, worauf der gleiche Maximalstrom bzw. die gleiche Dämpfung nach Einschaltung eines Ersatzbehandlungsobjektes hergestellt und die in diesem Ersatzbehandlungsobjekt umgesetzte Hochfrequenzenergie gemessen wird.It is already known that a proper determination of the Treatment with short-term or ultra-short-term electrical oscillations in the object to be treated converted high-frequency energy is possible through coordination of the treatment group on maximum current or by determining the attenuation of the treatment circuit in the case of treatment, d. H. at the same frequency of electrical oscillations and at the same Condition of the treatment arrangement and the object to be treated as during the actual treatment, whereupon the same maximum current or the same damping produced after a substitute treatment object has been activated and the in this Substitute treatment object converted high-frequency energy is measured.

Bei den nach diesem Prinzip aufgebauten bekannten Verfahren muß als Ersatzbehandlungsobjekt ein veränderbarer Widerstand benutzt und nach Einschalten dieses Widerstandes an Stelle des Behandlungsobjektes sein Widerstandswert so lange verändert werden, bis im Behandlungskreis der gleiche Maximalstrom wie im Behandlungsfall fließt bzw. die gleiche Dämpfung ermittelt wird. Als veränderbarer Widerstand wird hierbei .entweder ein Elektrolytphantom benutzt, dessen Leitfähigkeit und Größe verändert wird, oder es wird ein technischer veränderbarer Widerstand verwendet. Die in dem Elektrolytphantom umgesetzte Hochfrequenzenergie wird dabei kalorimetrisch gemessen, während die in dem technischen veränderbaren Widerstand umgesetzte Hochfrequenzenergie nach einer der bekannten Leistungsmeßmethoden, z. B. nach Messung des Str-imes im Behandlungskreis durch Bildung von J= - R ermittelt wird..In the known method constructed according to this principle, as Substitute treatment object uses a changeable resistor and after switching on of this resistance, instead of the object to be treated, its resistance value for as long changes until the same maximum current in the treatment circuit how in the treatment case flows or the same attenuation is determined. As changeable Resistance is used here. Either an electrolyte phantom, its conductivity and size is changed, or it becomes a technically changeable resistor used. The high-frequency energy converted in the electrolyte phantom is thereby measured calorimetrically, while those in the technical changeable resistance converted high-frequency energy according to one of the known power measurement methods, e.g. B. determined after measuring the Str-imes in the treatment group by forming J = - R will..

Diese bekannten Verfahren besitzen verschiedene Mängel. Es ist z. B. nur schwer möglich und sehr zeitraubend, bei Verwendung einer Elektrolytflüssigkeit als Ersatzt' durch Veränderung der Menge und der Leitfähigkeit der Flüssigkeit diese stets den elektrischen Verhältnissen des Behandlungsobjektes anzupassen. Die Verwendung eines technischen veränderbaren Widerstandes als Ersatzbehandlungsobjekt ist bis jetzt überhaupt noch nicht möglich, weil es veränderbare, hinsichtlich ihres Widerstandswertes bekannte Widerstände für Frequenzen über i o7 Hz, die bei deri im vorliegenden Fall in Frage kommenden niederohmigen Widerstandswerten die bei den Kurzwellenbehandlungseinrichtungen übliche Leistung von mehreren i oo Watt aushalten, noch nicht gibt.These known methods have several shortcomings. It is Z. B. difficult and very time consuming when using an electrolyte liquid as a substitute for this by changing the quantity and conductivity of the liquid always adapt to the electrical conditions of the treatment object. The usage of a technically changeable resistor as a substitute treatment object is up to now not possible at all because it is changeable with regard to its resistance value known resistances for frequencies above i o7 Hz, the deri in the present case the low-resistance values in question are those of the shortwave treatment facilities Withstand the usual power of several i oo watts, not there yet.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Einrichtung zur Bestimmung der bei der Behandlung mit kurz- oder ultrakurzwelligen elektrischen Schwingungen im Behandlungsobjekt umgesetzten Hochfrequenzenergie, das bzw. die im Prinzip mit der eingangs erwähnten bekannten Methode zur Bestimmung der bei der Behandlung mit kurz- oder ultrakurzwelligen elektrischen Schwingungen im Behandlungsobjekt umgesetzten Hochfrequenzenergie übereinstimmt, aber die Mängel der nach dieser Methode aufgebauten bekannten Verfahren und Einrichtungen nicht besitzt. Gemäß der Erfindung wird die Einwirkung des als Ersatzbehandlungsobjekt benutzten elektrischen Widerstandes auf die Dämpfung der Anordnung nicht durch Verändern seines Widerstandswertes, sondern dadurch verändert, daß entweder die Lage des Widerstandes im Schwingungskreis oder wechselweise eine parallel zum Widerstand geschaltete und eine mit dieser Parallelschaltung in Reihe liegende verlustfreie Kapazität verändert wird. Hierbei wird davon. ausgegangen, daß der Einfluß eines in einen elektrischen Schwingungskreis mit nicht quasistationären Strom- und Spannungsverhältnissen eingeschalteten elektrischen Widerstandes auf die Dämpfung dieses Schwingungskreises nicht nur von seinem Widerstandswert, sondern auch von den Strom- und Spannungsverhältnissen an seinen Anschlußklemmen abhängt. Sein dämpfender Einfluß ist um so größer, je mehr er einem Strombauch und um so kleiner, je mehr er einem Stromknoten genähert wird.The invention relates to a method and a device for Determination of the treatment with short or ultra short wave electrical Vibrations in the treatment object converted high-frequency energy, that or the in principle with the aforementioned known method for determining the Treatment with short- or ultra-short-wave electrical oscillations in the object to be treated converted high frequency energy matches, but the shortcomings of using this method established known processes and facilities does not have. According to the invention becomes the effect of the electrical resistance used as a substitute treatment object on the damping of the arrangement not by changing its resistance value, but thereby changed that either the position of the resistor in the oscillation circuit or alternately one connected in parallel to the resistor and one with this parallel connection lossless capacity lying in series is changed. Here is of it. went out, that the influence of one in an electrical oscillatory circuit with non-quasi-stationary Current and voltage ratios switched on electrical resistance the damping of this oscillation circuit not only from its resistance value, but also depends on the current and voltage conditions at its terminals. Its dampening influence is the greater, the more it has a current belly and so smaller, the closer it is to a current node.

Als Ersatzbehandlungsobjekt kann eine Elektrolytflüssigkeit benutzt und die in dieser Flüssigkeit umgesetzte Hochfrequenzenergie kalorimetrisch gemessen werden. Es kann aber auch ein technischer Widerstand versendet und die in diesem Widerstand umgesetzte Hochfrequenzenergie thermometrisch gemessen werden. Besonders einfach und zweckmäßig ist es aber, als Ersatzbehandlungsobjekt einen elektrischen Glühkörper, z. B. eine Glühlampe, zu benutzen und die in diesem Glühkörper umgesetzte Hochfrequenzenergie photometrisch zu messen. Die Skala des Photometers kann hierbei gleich in Watt geeicht sein.An electrolyte liquid can be used as a substitute treatment object and the high-frequency energy converted in this liquid is measured calorimetrically will. However, a technical resistance can also be sent and included in this Resistance converted high-frequency energy can be measured thermometrically. Particularly However, it is simple and practical to use an electrical one as a substitute treatment object Incandescent body, e.g. B. to use an incandescent lamp and implemented in this incandescent body Measure high frequency energy photometrically. The scale of the photometer can here must be calibrated in watts.

Die Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird am einfachsten so aufgebaut, daß der als Ersatzbehandlungsobjekt dienende Widerstand zusammen mit dem induktiven und/oder kapazitiven Widerstand zur Veränderung der Strom- und Spannungsverhältnisse an seinen Anschlußklemmen oder zusammen mit Mitteln zur Veränderung seiner Lage im Behandlungskreis nach Herausnahme des Behandlungsobjektes aus dem Behandlungskreis an die Stelle des Behandlungsobjektes gesetzt werden kann. Hierbei muß man natürlich darauf achten, daß die sonstigen Verhältnisse des Behandlungskreises so wenig wie nur irgend möglich geändert werden. Die Mittel zur Messung der in dem Widerstand umgesetzten Hochfrequenzenergie sind zweckmäßig mit dem Widerstand zusammengebaut.The device for practicing the method according to the invention is the easiest way to build it is that the resistor serving as a substitute object to be treated together with the inductive and / or capacitive resistance to change the Current and voltage ratios at its terminals or together with means to change its position in the treatment area after removing the object to be treated can be put from the treatment circle in place of the object to be treated. Here one must of course make sure that the other conditions of the treatment group be changed as little as humanly possible. The means of measuring the in that Resistance converted high frequency energy are expediently assembled with the resistor.

Man kann aber auch die Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens gemäß der Erfindung mit einem Ersatzbehandlungskreis ausrüsten, dessen elektrische Verhältnisse den im wesentlichen -vom Behandlungsobjekt unabhängigen elektrischen Verhältnissen des eigentlichen Behandlungskreises im Behandlungsfall anpaßbar bzw. angepaßt sind und der mittels eines Umschalters nach Abschalten des eigentlichen Behandlungskreises von dem an dem Generatorkreis angekoppelten System an dieses System anschaltbar ist. Der als Ersatzbehandlungsobjekt benutzte Widerstand kann dann zusammen mit dem induktiven und/oder kapazitiven Widerstand zur Veränderung der Strom- und Spannungsverhältnisse an seinen Anschlußklemmen oder zusammen mit Mitteln zur Veränderung seiner Lage im Schwingungskreis dauernd im Ersatzbehandlungskreis eingebaut bleiben. Auch in diesem Fall ist es zweckmäßig, die Vorrichtung zur Messung der in dem Widerstand umgesetzten Hochfrequenzenergie mit dem Widerstand zusammenzubauen.But you can also use the facility to carry out the procedure according to equip the invention with a replacement treatment circuit, its electrical conditions the electrical conditions that are essentially independent of the treatment object the actual treatment circle are adaptable or adapted in the treatment case and by means of a switch after switching off the actual treatment circuit can be connected to this system from the system coupled to the generator circuit is. The resistor used as a substitute treatment object can then be used together with the inductive and / or capacitive resistance to change the current and voltage ratios at its terminals or along with means for change its position in the oscillation circuit remain permanently installed in the substitute treatment circuit. In this case, too, it is expedient to use the device for measuring the resistance in the resistance to assemble converted radio frequency energy with the resistor.

Der Ersatzbehandlungskreis kann selbstverständlich in die Behandlungseinrichtung eingebaut sein. Man muß dann allerdings für eine gute Abschirmung zwischen diesem Kreis und dem Generatorkreis sorgen.The substitute treatment group can of course go to the treatment facility be built in. But then you have to for a good shielding between them Circuit and the generator circuit.

Eine Anpassung der elektrischen Verhältnisse des Ersatzbehandlungskreises an die im wesentlichen vom Behandlungsobjekt unabhängigen elektrischen Verhältnisse des eigentlichen Behandlungskreises 'im Behandlungsfall wird am einfachsten dadurch erreicht, daß die räumliche Anordnung und Ausdehnung des Ersatzbehandlungskreises der räumlichen Anordnung und Ausdehnung des eigentlichen Behandlungskreises im Behandlungsfall entsprechend gewählt wird.An adaptation of the electrical conditions of the substitute treatment circuit to the electrical conditions that are essentially independent of the treatment object the actual treatment circle 'in the case of treatment is easiest in this way achieved that the spatial arrangement and extent of the replacement treatment area the spatial arrangement and extent of the actual treatment area in the case of treatment is chosen accordingly.

Bei Versuchen, das Verfahren und die Einrichtung gemäß der Erfindung bei der Kurzwellen- und Ultrakurzwellentherapie anzuwenden, hat sich ergeben, daß mittels eines veränderbaren, parallel zu dem als Ersatzbehandlungsobjekt benutzten Widerstand geschalteten Kondensators in allen Fällen eine dem Behandlungsfall entsprechende Dämpfung eingestellt werden konnte und daß bei Vorhandensein mindestens eines weiteren veränderbaren, mit dem als Ersatzbehandlungsobjekt benutzten Widerstand in Reihe liegenden Kondensators auch in jedem Fall auf Resonanz der Schwingungskreise eingeregelt werden konnte.In experiments, the method and the device according to the invention to apply in shortwave and ultra-shortwave therapy, it has been found that by means of a changeable, parallel to the one used as a substitute treatment object Resistance switched capacitor in all cases a corresponding to the treatment case Attenuation could be set and that if there is at least one more changeable, in series with the resistor used as a substitute treatment object lying capacitor is also regulated in each case on the resonance of the oscillating circuits could be.

Die Umschalttang von dem eigentlichen Behandlungskreis auf einen besonderen Ersatzbehandlungskreis hat sich bei der Kurzwellen- und Ultrakurzwellentherapie als außerordentlich zweckmäßig erwiesen, weil es sehr schwierig und bei Verwendung von biegsamen Elektroden sogar unmöglich ist, den Patienten nach der Ermittelung der Hochfrequenzenergie am Ersatzbehandlungsobjekt und nach Einstellung der für die Behandlung erwünschten Verhältnisse wieder so wie vor der Messung in den Behandlungskreis einzuschalten.The shift from the actual treatment area to a special one Substitute treatment group has become involved in shortwave and ultra-shortwave therapy Proven to be extremely useful because it is very difficult and difficult to use of flexible electrodes is even impossible to detect the patient after the high-frequency energy at the substitute treatment object and after setting the for the treatment desired conditions again as before the measurement in the treatment circle to turn on.

Die Figur zeigt einen Kurzwellentherapieapparat, der mit einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Einrichtung zur Bestimmung der bei der Behandlung im Behandlungsobjekt umgesetzten Hochfrequenzenergie ausgerüstet ist, in schaubildlicher Darstellung. Das Gehäuse i umgibt, den eigentlichen Generator und das System, das die Verbindung zwischen dem Generatorkreis und dem Behandlungskreis herstellt. An der Vorderseite des Gehäuses i ist außer einem Meßinstrument und Einstellorganen des Generatorkreises und Abstimmitteln des Behandlungskreises der doppelpolige Umschalter 2 angebracht. Das obere Köntaktpaar dieses Umschalters ist mit dem Kabelpaar 3 verbunden, über das die Hochfrequenzenergie den am Patienten angelegten Kondensatorelektroden 5 zugeführt werden kann. Über die Kabel q. ist das untere Kontaktpaar des d-ippelpoligen Umschalters. 2 an die in dem Gehäuse 6 angeordneten Mittel zur Bestimmung der im Patienten umgesetzten Hochfrequenzenergie angeschlossen. Diese Mittel bestehen aus der als Ersatzbehandlungsobjekt benutzten Glühlampe io, dem dazu parallel geschalteten veränderbaren Kondensator 9 und den veränderbaren Kondensatoren 7 und 8, die mit der Lampe io in Reihe liegen, sowie der Photozelle i i und dem damit verbundenen Wattmeter 12, das die in der Lampe io umgesetzte Energie in Watt anzeigt. Die Kabel 4 bilden zusammen mit der im Gehäuse 6 angeordneten Meßanordnung den Ersatzbehandlungskreis. Die Behandlung mit der abgebildeten und beschriebenen Einrichtung geht wie folgt vor sich.The figure shows a short-wave therapy apparatus that is equipped with a device according to the invention trained device for determining the treatment in the Treatment object converted high-frequency energy is equipped, in graphical Depiction. The housing i surrounds the actual generator and the system that establishes the connection between the generator circuit and the treatment circuit. At the front of the housing i is except for a measuring instrument and adjustment devices of the generator circuit and tuning means of the treatment circuit, the double-pole changeover switch 2 attached. The upper contact pair of this switch is connected to cable pair 3, Via which the high-frequency energy is applied to the capacitor electrodes placed on the patient 5 can be fed. Via the cables q. is the lower contact pair of the d-nipple pole Toggle switch. 2 to the means arranged in the housing 6 for determining the im Patients connected to converted radiofrequency energy. These funds consist of the incandescent lamp io used as a substitute treatment object, the one connected in parallel to it variable capacitor 9 and the variable capacitors 7 and 8, which with the lamp io are in series, as well as the photocell i i and the associated one Wattmeter 12, which shows the energy converted in the lamp io in watts. The cables 4 together with the measuring arrangement arranged in the housing 6 form the substitute treatment circuit. The treatment with the device shown and described is as follows in front of you.

Nach Einschaltung des Generators und Einregelung einer möglichst kleinen Behandlungsenergie wird der Umschalter 2 nach oben umgelegt. Mittels der im Generatorgehäuse eingebauten Abstimmorgane des Behandlungskreises wird jetzt der Behandlungskreis auf den Generatorkreis abgestimmt. Darauf wird der jetzt maximale Ausschlag des in dieser Schalterstellung den Strom im Behandlungskreis messenden, im Gehäuse i eingebauten Meßinstrumentes abgelesen und nun der Umschalter -- nach unten umgelegt, wodurch der eigentliche Behandlungskreis vom Generatorkreis abgeschaltet und der Ersatzbehandlungskreis an den Generatorkreis angeschaltet wird. Durch wechselweises Verändern der Kondensatoren 7, 8 und 9 wird jetzt bei Erhaltung der Resonanzlage zwischen Ersatzbehandlungskreis und Generatorkreis der dämpfende Einfluß der Glühlampe io durch Beeinflussung der Strom- und Spannungsverhältnisse an ihren Anschlußklemmen so lange verändert, bis der Ersatzbehandlungskreis die gleiche Dämpfung wie der eigentliche Behandlungskreis besitzt. Dieser Zustand wird daran erkannt, daß das im Apparategehäuse eingebaute Meßinstrument, das jetzt den Maximalstrom im Ersatzbehandlungskreis maßt, den gleichen Wert wie bei der Einschaltung des eigentlichen Behandlungskreises anzeigt. Da die elektrischen Verhältnisse des Ersatzbehandlungskreises den im wesentlichen vom Behandlungsobjekt unabhängigen elektrischen Verhältnissen des eigentlichen. Behandlungskreises durch Ver- Wendung völlig entsprechender Verbindungsleitungen und durch eine entsprechende Lage dieser Leitungen angepaßt sind, entspricht jetzt die durch die Lampe- io im Ersatzbehandlungskreis hervorgerufene Dämpfung der Dämpfung, die im eigentlichen Behandlungskreis durch den Patienten bewirkt wird. Die bei einer bestimmten Energiestufe des Generators in der Glühlampe io vernichtete Leistung entspricht also der Leistung, die bei der gleichen Energiestufe des Generators im Patienten umgesetzt wird. Die Messung der in der Glühlampe io umgesetzten Leistung mittels des mit der Photozelle verbundenen Wattmeters 1a ermöglicht also die Bestimmung der in einem bestimmten Behandlungsfall im Patienten umgesetzten Hochfrequenzenergie.After switching on the generator and adjusting as small as possible Treatment energy, the switch 2 is turned up. Using the in the generator housing built-in voting organs of the treatment group is now the treatment group matched to the generator circuit. The now maximum deflection of the in this switch position measuring the current in the treatment circuit, in the housing i read the built-in measuring instrument and now the switch - flipped down, whereby the actual treatment circuit is switched off from the generator circuit and the Replacement treatment circuit is connected to the generator circuit. By alternate Changing the capacitors 7, 8 and 9 is now done while maintaining the resonance position between the substitute treatment circuit and the generator circuit, the damping influence of the incandescent lamp io by influencing the current and voltage conditions at their terminals changed until the substitute treatment group has the same attenuation as the owns actual treatment circle. This state is recognized by the fact that the Measuring instrument built into the apparatus housing, which now shows the maximum current in the substitute treatment circuit measures, the same value as when the actual treatment group was involved indicates. Since the electrical conditions of the substitute treatment circuit are essentially the electrical relationships of the actual, independent of the object of treatment. Treatment circle through Turn of completely corresponding connecting lines and are adapted by a corresponding position of these lines, corresponds to now the attenuation of the attenuation caused by the lamp io in the substitute treatment circuit, which is effected in the actual treatment circle by the patient. The one at one certain energy level of the generator in the incandescent lamp io destroyed power thus corresponds to the power that is imposed with the same energy level of the generator Patient is implemented. The measurement of the power converted in the incandescent lamp io using the wattmeter 1a connected to the photocell enables the determination the high-frequency energy used in a particular treatment case in the patient.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method for determining the high-frequency energy converted during treatment with short or ultra-short-wave electrical oscillations in the treatment object by adjusting the treatment circuit to the maximum current or by determining the attenuation of the treatment circuit in the treatment case, whereupon the same maximum current or the same damping is produced and after switching on a substitute treatment object the high-frequency energy converted in this substitute treatment object is measured, characterized in that the effect of an electrical resistor serving as a substitute treatment object on the damping of the arrangement is changed by either changing the position of the resistor in the oscillating circuit or alternately one connected in parallel with the resistor and one connected in parallel with it lossless capacity lying in series is changed. a. Device for carrying out the method according to claim i, characterized by a combination of an ohmic resistance, a lossless variable capacitance connected in parallel with this resistance and a loss-free variable capacitance connected in series with this parallel connection, which can be switched into the treatment circuit instead of the treatment object. 3. Device for performing the method according to claim i, characterized in i. by a substitute treatment circuit, the electrical conditions of which are adapted or adaptable to the electrical conditions of the actual treatment circuit, which are essentially independent of the treatment object, in the case of treatment, e.g. B. by choosing an appropriate spatial arrangement and expanding the replacement treatment area, a. by means of a changeover switch, by means of which the actual treatment circuit can be switched off from the system coupled to the generator circuit and the substitute treatment circuit can be connected to this system, 3. or whose position in the substitute treatment circuit can be changed, q .. by means of a device which is expediently assembled with the resistor for measuring the high-frequency energy converted in the resistor.