DE974944C - Medizinischer Reizstromapparat, insbesondere zur Phrenicusreizung - Google Patents

Description

• Medizinischer Reizstromapparat, insbesondere zur Phrenicusreizung Die Erfindung betrifft einen Reizstromapparat, der insbesondere zur elektrophysiologischen Anregung des Atemzentrums vorgesehen ist.
• Zur elektrophysiologischen Anregung der Atmungsorgane sind Ströme erforderlich, deren Stärke sich analog zum normalen Atemrhythmus von einem Mindestwert zu einem Maximalwert ansteigend und daraufhin wieder abfallend ändern muß. Hierbei ist es zweckmäßig, die Flankensteilheit dieser Schwellkurven, die Form dieser Schwellkurven selbst sowie die Stromflußdauer und die Pausendauer unabhängig voneinander zu verändern. Als Ausgangsstrom kann hierbei ein Gleichstrom dienen. Seine Verwendung bringt jedoch den Nachteil mit sich, daß bei längeren Behandlungszeiten Verätzungserscheinungen an der Haut durch die elektrolytische Wirkung des Gleichstromes hervorgerufen werden und außerdem eine unerwünschte Reizung der Hautnerven erfolgt.
• Um dem zu begegnen, wird bei bekannten Reizstromapparaten ein Reizstrom verwendet, der aus in der Größenordnung des technischen Wechselstromes bestehenden Reizstromhalbwellen bzw. Impulsen besteht, die in ihrer Folge im Rhythmus der Atemfrequenz auf- und abgeschwellt werden.
• Die Erfindung setzt sich nun die Aufgabe, ein Reizstromgerät zu schaffen, bei dem die unerwünschte Beeinflussung des Patienten noch sicherer und in höherem Maße vermieden wird, als dies bei den bekannten Apparaten der Fall ist. Dies wird beim Erfindungsgegenstand dadurch erreicht, daß als Aus- gangsgröße ein Wechselstrom mit einer Frequenz aus dem oberen Tonfrequenzbereich von etwa I000 bis 10 000 Hz (z. B. 5000 Hz) dient, diesem Trägerwechselstrom ein zweiter Wechselstrom mit einer Frequenz in der Größenordnung des technischen Wechselstromes aufmoduliert ist und das Modulationsprodukt seinerseits einer dritten Frequenz unter worfen ist, nämlich der die eigentliche physiologische Anregungsfunktion bewirkenden und z. B. dem Atemrhythmus entsprechenden Schwellfrequenz.
• Bei dieser Form des Reizstromes ist im Unterschied zu den Reizstromhalbwellen der bekannten Apparate der Gleichstrommittelwert auch innerhalb der Dauer jeder Reizstromhalbwelle gleich Null, und es findet innerhalb der Dauer dieser Halbwelle eine Vielzahl von Stromrichtungswechseln statt, so daß Hautverätzungen und Hautreizungen bei dem Apparat nach der Erfindung praktisch vollkommen vermieden werden.
• Auf weitere Ausbildungsmöglichkeiten der Erfindung wird bei der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung näher hingewiesen.
• Die Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild des Reizstromapparates nach der Erfindung, während die Fig. 4 eine beispielsweise Ausführungsform einer Schaltungsanordnung hierfür veranschaulicht.
• In der Fig. 3 ist mit Ml ein Multivibrator bezeichnet, der Rechteckimpulse mit einer Folgefrequenz von 50 Hz erzeugt. Ein zweiter Multivibrator M2 mit einem Regler R1 für die stufenlose Regelung der Atemfrequenz (etwa 10 bis 60 Schwingungen pro Minute) liefert die Schwellspannung, deren zeitlicher Verlauf in der Fig. 2 als Hüllkurve veranschaulicht ist. Der Multivibrator M2 enthält ferner einen Regler R zur stufenlosen Einstellung des Verhältnisses der Inspirations- zur Exspirationsphase. Dieses Verhältnis läßt sich zwischen den Werten 30 zu 70 und 70 zu 30 verändern und dadurch den praktischen Erfordernissen anpassen. Die Ausgangskreise beider Multivibratoren M1 und M2 wirken auf einen Oszillator, der die Trägerstromfrequenz von 5000 Hz erzeugt. In dem Ausgangskreis dieses Oszillators entstehen dann Spannungen der in der Fig. 2 veranschaulichten Kurvenform, die über den Verstärker V entsprechend verstärkt dem Patienten zugeführt werden.
• Die beiden Multivibratoren M1 und M2, der Oszillator und der Verstärker sind in der Fig. 4 in ihrem Schaltungsaufbau gesondert veranschaulicht.
• Der Multivibrator Ml enthält die Röhren V5 und V6 und erzeugt über entsprechend bemessene Kondensatoren und Widerstände eine Frequenz von 50 Hz.
• In der Oszillatorröhre V7, z. B. einer Hexode, wird über das Gitter G1 in einer bekannten Selbsterregerschaltung mittels der Spule L und dem KondensatorC1 eine Frequenz von 5000 Hz erzeugt. Diese Frequenz wird über das Gitter 3 der Röhre VT mit der Frequenz des Multivibrators Ml übermoduliert. Im Ausgangskreis der Röhre V7 entstehen dann als Modulationsprodukt bei geöffneten Schaltern S1 und S, an dem Potentiometer R4 zunächst Impulse mit einer Kurvenform gemäß Fig. I.
• Die langsame Schwell- oder Atemfrequenz wird in dem Multivibrator M2, der die Röhren V1 und V enthält, erzeugt. Die Frequenz ist über den Regler R zwischen o,I und I Hz veränderbar. Sind die SchalterS und 52 geschlossen, so werden die im Ausgang des Multivibrators M2 entstehenden Rechteckschwingungen in der Röhre V3 verstärkt und in dem nachfolgenden Filter F, das den Regelwiderstand R2, der mit dem Regler Rl gekuppelt ist und den Kondensator 2 enthält, abgeflacht und dem Kathodenverstärker V4 zugeführt. Die Kathode der Röhre V4 ist mit den Schirmgittern G2 und G4 der Oszillatorröhre V7 verbunden, so daß die Schirmgitterspannung dieser Röhre im Takt der eingestellten Atemfrequenz verändert wird. Die an dem Regelwiderstand R4 im Ausgangskreis der Röhre V7 abfallenden Spannungen werden der Verstärkerröhre Vs zugeführt, in dieser verstärkt und über den Transformator T und die Leitungen L1 und L2 dem Patienten zugeleitet. Dabei ist eine der beiden Leitungen L1 bzw. L2 über eine Elektrode mit einer beliebigen Körperstelle des Patienten verbunden, während die andere Leitung über eine zweite Elektrode an den Phrenicus des Patienten angelegt wird.
• Der Transformator T besitzt ausgangsseitig Anzapfungen Al und A2 zur Anpassung des Patientenwiderstandes.
• Um die Ausgangsspannung unabhängig von der Belastung durch den Patienten zu machen, ist eine Gegenkopplung vorgesehen, durch die der Innenwiderstand der Endpentode verkleinert wird. Ein kleiner Ausgangsspannungsbetrag, der von dem Transformator T abgeleitet ist, wird hierzu auf das Gitter der Röhre V8 zurückgeführt.
• Zum Aufsuchen des Reizpunktes am Phrenicus des Patienten ist es zweckmäßig, den die Atemfrequenz erzeugenden Multivibrator M2 zunächst mittels der Schalter Sl und 52 abzuschalten. Durch die Röhren V2 und V3 fließt dann kein Anodenstrom und die Schirmgitterspannung der Röhre V7 bleibt dauernd auf ihrem Maximalwert. In diesem Falle ist auch die Ausgangsspannung am Transformator T am größten.
• Um nach dem Auffinden des Reizpunktes am Phrenicus des Patienten eine Umschaltung von Dauerstrom auf Schwellstrom schnell durchführen zu können, sind die Schalter Sl und S2 zweckmäßig mit dem Spannungsregler R4 gekuppelt. Hierfür verwendet man zweckmäßig einen vierpoligen Zug-Druck-Schalter mit angebautem Potentiometer an sich bekannter Bauart. Die Umschaltung von Dauerstrom auf Schwellstrom soll möglichst schnell erfolgen, weil der Patient, sobald der Reizpunkt gefunden ist, unter der Wirkung des maximalen Reizstromes stark einatmet. Schaltet man nunmehr den Anodenstrom für die Röhre V2 des Multivibrators M2, der den Schwellstrom erzeugt, durch Schließen der Schalter Sl und 52 ein, so beginnt die Schwellung stets mit der Exspirationsphase.

Claims (3)

1. PATENTANSPRSCIIE I. Medizinischer Reizstromapparat, insbesondere zur Phrenicusreizung, mit einem Reizwechselstrom, der eine Frequenz in der Größenordnung des technischen Wechselstromes besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsgröße einWechselstrom aus dem oberen Tonfrequenzbereich von etwa IOOO bis IO 000 Hz, z. B. von 5000 Hz, verwendet ist, dem der in der Größenordnung der Netzfrequenz liegende Reizwechselstrom aufmoduliert ist und das Modulationsprodukt einer dritten Frequenz, insbesondere einer dem Atemrhythmus entsprechenden Schwellfrequenz, unterworfen ist.
2. 2. Apparat nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerstrom mit dem Reizstrom übermoduliert ist, so daß als Modulationsprodukt eine Impulsfolge entsteht.
3. 3. Apparat nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägerstromgenerator ein mit einer Mehrgitterröhre, z. B. einer Hexode, arbeitender selbsterregter Röhrengenerator dient, wobei das eine Steuergitter zur Aufrechterhaltung der Selbsterregung benutzt, das zweite Steuergitter mit der modulierenden Spannung des Reizstromgenerators beaufschlagt und die Schirmgitter an den Ausgang des Schwellfrequenzgenerators angeschlossen sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 809 70I; österreichische Patentschrift Nr. I63 377.