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Vorrichtung und Schaltungsanordnung zur chirurgischen Hochfrequenz-Desikkation
Zur
Ausführung der Hochfrequenz-Desikkation wurden bisher elektrische Hochfrequenzgeneratoren
verwendet, die mit Funkenstrecken arbeiten. Hierbei wurde zur Erhöhung der Hochfrequenzspannung
an der Desildcationsnadel das Tesla-Prinzip angewendet. Für die Dimensionierung
derartiger Apparate waren folgende Punkte ausschlaggebend: I. Der Funkenstreckenapparat
liefert keine eindeutig definierte Frequenz, sondern ein ganzes Frequenzspektrum;
2. der Schwingungsanstoß erfolgt stets mit verhältnismäßig steilem Anstieg; 3. die
Funkenfolge und damit die Schwingungsanstoßfolge betrug etwa 50000 pro Sekunde und
konnte in gewissen Grenzen geregelt werden.
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Der im Zuge der fortschreitenden Entwicklung allgemeine Ersatz der
Funkenstreckenhochfrequenzgeneratoren durch HochfrequenzröhrengeneratorenX brachte
Schwierigkeiten mit sich, die Desikkationsnadel an derartige Hochfrequenzröhrengeneratoren
anzupassen, denn im Gegensatz zu dem Funkenstreckenapparat liefert der Röhrentapparat
eine genau festgelegte Frequenz. Ferner beginnen die Schwingungen bei Halbwellenbetrieb
des Röhrengenerators zeitweise im Takte der Netzfrequenz mit relativ kleinen Hochfrequenzanodenspannungsamplituden
entsprechend der Sinusform der Netzspannung, und der Schwingungsanstoß erfolgt im
Gegensatz zu dem Funkenstreckenapparat mit verhältnismäßig geringer Flankensteilheit.
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Um auch bei Hochfrequenzröhrenapparaten einen gut ausgebildeten Des
ikkationsfunken zu erhalten, wendet man zweckmäßig ebenfalls das Prinzip der Spannungsüberhöhung
in einem Resonanzkreis an, das grundsätzlich auch für denTesla-Transformator
gilt.
Ein grundlegender Unterschied zwischen den beiden Resonanzkreisen besteht jedoch
bezüglich der Arbeitsweise darin, daß der Tesla-Transformator durch einen plötzlichen
Stoß, der durch den Funken gegeben ist, selbsttätig stets in seiner Eigenfrequenz
erregt wird, da der Funkenstreckengenerator ja, wie bereits dargelegt, ein ganzes
Frequenzspektrum, unter anderem also auch die Eigenfrequenz des Tesla-Transformators,
aussendet. Der Schwingungskreis eines Röhrengenerators bzw. ein mit diesem gekoppelter
Verbraucherresonanzkreis wird dagegen durch den Hochfrequenzstrom dauernd gespeist,
wenn man von der 50malignen sekundlichen Unterbrechung bei Halbwellenbetrieb absieht.
Es ist daher erforderlich, die beispielsweise an einem Handgriff angeordnete Desikkationsnadel
über einen mit dem elektrischen Hochfrequenzgenerator gekoppelten Kreis zu erregen,
der genau auf die erzeugte Frequenz des Hochfrequenzgenerators abgestimmt ist. Dabei
kann die Kapazität des Zuleitungskabels zwischen~ dem Hochfrequenzgenerator und
dem die Desikkationsnadel enthaltenden Handgriff nicht mehr vernachlässigt werden,
da diese Kapazität einen wesentlichen Bestandteil des zur Erregung der Desikkationsnadel
dienenden Verbraucherresonanzkreises bildet. Änderungen dieser Kapazität während
des Betriebes können unerwünschte Abstimmungsänderungen zur Folge haben und damit
eine einwandfreie Funkenbildung illusorisch machen.
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Auch die Handkapazität des Behandelnden kann unerwünschte Beeinflussungen
des Verbraucherkreises zur Folge haben, die im gleichen ungünstigen Sinne zu wirken
vermögen.
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Eine Spannungsüberhöhungbei von Hochfrequenzröhrengeneratoren gespeisten,
über ein Kabel mit diesen verbundenen Verbrauchern zu erzielen, ist bereits bekannt,
jedoch nicht zur Erzeugung eines Funkenüberschlages und nicht zur Ausübung der Desikkation.
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Die Erfindung sieht Mittel vor, durch die ein einwandfreier Betrieb
einer Desikkationsnadel an einem Hochfrequenzröhrengenerator gewährleistet wird,
ohne daß Einflüsse der oben geschilderten Art eine Verstimmung oder anderweitige
Beeinträchtigung des Verbraucherkreises bewirken, was dadurch erreicht wird, daß
in das die Desikkationsnadel tragende Handstück eine zweckmäßig durch einen verstellbaren
Eisenkern hinsichtlich ihrer Selbstinduktion regelbare Spule, die an den Generator
für die hochfrequenten elektrischen Schwingungen angeschlossen ist, in der Weise
eingebaut ist, daß ihre Induktivität, in Verbindung mit ihrer Eigenkapazität, der
Handkapazität des Benutzers und der durch den Elektrodenhautabstand gegebenen Kapazität
einen Resonanztransformator für die hochfrequenten elektrischen Schwingungen bildet,
wobei die Handkapazität durch einen geerdeten, den Handgriff umhüllenden Potentialzylinder
definiert sein kann.
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Fig. I veranschaulicht eine Schaltungsanordnung und Fig. 2 eine beispielsweise
Ausführungsform eines Desikkationshandgriffes nach der Erfindung.
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Die von einem nicht dargestellten elektrischen Hochfrequenzgenerator
gelieferte Spannung wird an den Kondensator C eines aus der Spule L und aus der
Serienschaltung der Kapazitäten C und C' gebildeten Schwingkreises angelegt. Dabei
ist die Kapazität C durch einen Kondensator ausreichender, Kapazitätsänderungen
des Zuleitungskabels überdeckender Größe realisiert, der ferner groß gegenüber der
gestrichelt gezeichneten Streukapazität C' ist. Letztere setzt sich im wesentlichen
aus der Masseteilkapazität der Spule an dem an die Nadel angeschlossenen Spulenende
und der Kapazität der Desikkationsnadel. N gegen Erde (Haut) zusammen. Wird der
dargestellte Schwingungskreis in seiner Eigenfrequenz durch den vorgeschalteten
elektrischen Hochfrequenzgenerator erregt, so liegt die an dem Resonanzwiderstand
des Kreises entstehende Spannung im wesentlichen an der kleinen StreukapazitätC'
zwischen der NadelN und Erde. Infolge der an der Desikkationsnadel entstehenden
Feldstärkeverdichtung kommt es zum Durchschlag der Streukapazität C', d. h. es springt
ein Funken von der Desikkationsnadel nach Erde bzw. zum Patienten über.
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Um die für den Funkenüberschlag erforderliche Spannungsüberhöhung
zu erhalten, ist es angebracht, für den aus der Reihenschaltung der Kapazitäten
C und C' sowie der Spule L bestehenden Resonanzkreis eine möglichst hohe Kreisgüte
anzustreben. Es ist daher zweckmäßig, die SpuleL auf einem mehrfach in Kammern unterteilten
keramischen Träger geringer Verluste mit Hochfrequenzlitze aufzuwickeln. Die Kammerunterteilung
hat den Vorteil, daß einmal durch einen derartigen Aufbau die Wicklungskapazität
der Spule verhältnismäßig klein gehalten werden kann und zum anderen an die Wicklungsisolation
nicht so hohe Ansprüche gestellt werden müssen. Eine Resonanzabstimmung des Kreises
auf die Frequenz des vorgeschalteten elektrischen Hochfrequenzgenerators kann einerseits
dadurch geschehen, daß man als Kapazität C einen keramischen Trimmerkondensator
oder andererseits einen Festkondensator verwendet, den Spulenträger T rohrförmig
ausbildet und in die zentrale Bohrung einen Hochfrequenzeisenkern mehr oder weniger
einschraubt. Vorteilhaft ist die zuletzt gegebene Lölung, da bei Ausbildung der
Kapazität C als keramischen Trimmerkondensator beim Verstellen der mit Silberbelegungen
versehenen keramischen Scheiben des Kondensators gegeneinander leicht Verletzungen
der empfindlichen Silberbelegungen auftreten können. Alle den Hochfrequenzkreis
verstimmenden Größen, wie z. B. die Handkapazität oder die Kabelkapazität der Zuleitung
vom Resonanzkreis zur Desikkationsnadel, müssen entweder einen festen oder, wenn
dies nicht ohne weiteres möglich sein sollte, einen möglichst kleinen Einfluß besitzen.
Um dieser Forderung zu genügen, wird zweckmäßig die Desikkationsnadel in einem Handgriff
untergebracht, in dem sich auch der Kondensator C und die Spule L befinden. Es werden
also die Nadel, der Handgriff und die Reso-
nanzglieder C und L
zu einer Baueinheit zusammengefaßt.
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Fig. 2 veranschaulicht hierfür ein Ausführungsbeispiel. Die Nadel
N ist an der einen Stirnseite des zylindrischen Handgriffes H auswechselbar angeordnet.
Durch eine kurze Leitung V ist die Nadel mit dem einen Wicklungsende der Spule L
verbunden, die auf den keramischen, in Kammern K unterteilten Wicklungsträger T
aufgewickelt ist.
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Das andere Ende der Spule L ist mit der einen Belegung des Rohrkondensators
C verbunden, dessen anderes Ende an die äußere metallische Ummantelung M des Handgriffes
H angeschlossen ist. Das zweiadrige Hochfrequenzzuleitungskabel Z ist einerseits
mit der Verbindungsstelle zwischen dem Kondensator C und der Spule L und andererseits
mit der geerdeten metallischen Ummantelung M verbunden. Die rückseitige Stirnseite
des Handgriffes H, durch die das Kabel Z hindurchgreift, ist mit einem geeigneten
isolierten Pfropfen P verschlossen. Bei dieser Anordnung entfällt eine längere Kabelzuleitung
zwischen den Schaltelementen L und C sowie der Desikkationsnadel N vollständig.
Die Spulenerd- (Masse) -Kapazitäten werden durch die konzentrische metallische Handgriffummantelung
M, die an Erde gelegt ist, genau definiert und somit der Einfluß der Hand, die den
Handgriff H umfaßt, ausgeschaltet. Der Festkondensator C ist als Hohlkondensator
ausgebildet; dadurch ist es möglich, einen in das Innere des keramischen Trägerkörpers
T einschraubbaren Hochfrequenzeisenkern E durch die Höhlung des Rohrkondensators
C und eine entsprechende Bohrung B in dem Pfropfen P hindurch zu verstellen.
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Die Verbindungsleitungen Z zu dem elektrischen Hochfrequenzgenerator
sind zusammen in eine Kunststoffhülle eingepreßt und können eine verhältnismäßig
dünne Kabelzuführung bilden, da die über diese übertragenen Spannungen lediglich
von der Größenordnung von etwa 20 V bei einer Frequenz von etwa 2 MHz zu sein brauchen.