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Einrichtung zur Hochfrequenzchirurgie
Die Erfindung betrifft die seit
einigen Jahren in der Praxis allgemein üblichen Einrichtungen zur Hochfrequenzchirurgie,
die zum Schneiden einen selbsterregten Röhrengenerator zur Erzeugung von kontinuierlichen
ungedämpften elektrischen Hochfrequenzschwingungen benutzen, zum Koagulieren aber
mit einem weiteren Hochfrequenzgenerator, nämlich mit einem Funkenstreckengenerator,
der gedämpfte elektrische Schwingungen erzeugt, ausgerüstet sind.
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Aus der französischen Patentschrift 9I9 582 ist es bekannt, bei einem
mit Anodenwechselstrom bew triehenen Röhrengenerator in Selbsterregerschaltung einen
Multivibrator mit regelbarer Frequenz entweder über eine Modulatorröhre dem Anodenkreis
oder unmittelbar dem Gitterkreis der Generatorröhre fest zuzuordnen, um die entsprechend
dem Haibwellenbetrieb unterbrochene Folge von gemäß der Sinusform des Netzwechselstromes
gedämpften Schwingungszügen wahlweise mit einer höheren Frequenz zum Schneiden oder
mit einer niedrigeren Frequenz zum Koagulieren zu modulieren.
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Aus der über 20 Jahre vorveröffentlichten französischen Patentschrift
717 774 ist ein ähnlicher Hochfrequenzchirurgieapparat bekannt, bei dem ein mechanischer
oder elektronischer Unterbrecher veränderbarer Frequenz in den Anoden- oder Gitterkreis
eines selbsterregten Hochfrequenzröhrengenerators fest eingeschaltet ist, so daß
dieser ausschließlich periodisch unterbrochene ungedämpfte Hochfrequenzschwingungen
mit veränder-
l>arer Unterbrechungsfolge liefert, um mittels
einer Aferänderung der Unterbrechungsfolge zwischen maximaler Schneidfähigkeit und
maximaler Soagulationsfähigkeit wählen zu können.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei den eingangs erwähnten
Hochfrequenzchirurgieapparaten mit einem Röhrengenerator, der entweder zur Erzeugung
unmodulierter Schwingungen zum Schneiden oder in Verbindung mit einer Modulationseinrichtung
zur periodischen Unterbrechung der ungedämpften Schwingungen zum Koagulieren dient
und auf diese beiden Betriebsarten von Hand oder mit dem Fuß umschaltbar ist, die
Betriebsumschaltung und den Aufwand hierfür einfach zu gestalten. Gemäß der Erfindung
liegt im Steuerkreis des Hochfrequenzgenerators parallel zu einem für die kontinuierliche
Selbsterregung des Generators erforderlichen -Gitterableitwiderstand eine von einem
Generator für Rechteckimpulse gesteuerte Elektronenröhre mit ihrer Anoden-Kathoden-Strecke,
und jeder der parallelen Zweige ist für sich durch Relaiskontakte schließbar, die
durch die Schalter für den Schneidstrom bzw. für den Koagulationsstrom steuerhar
sind.
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Der Generator für die Rechteckimpulse kaml ein Multivibrator sein,
dessen Frequenz im Bereich von etwa 100 bis 5000 Hz regelbar ist. Das Tastverhältnis
der zur Roagulation verwendeten Hochfrequenzschwingungen beträgt zweckmäßig 1 :
I, da andernfalls der Leistungsverlust bei gleichbleibender Anodenspannung zu groß
wird. Da infolge der Tastung des Hochfrequenzstromes beim Koagulieren bei Verwendung
einer im Tonfrequenzbereich liegenden Tastfrequenz ein Ton hörbar wird, ist es zweckmäßig,
die Impulsfolgefrequenz so zu wählen, daß der entstehende Ton nicht störend empfunden
wird, was in der Regel an der oberen oder unteren Grenze des obengenannten Bereichs
von 100 bis 5000 Hz der Fall ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei nachstehend an Hand von
drei Figuren näher erläutert.
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Zur Erzeugung des zum Schneiden oder Koagulieren erforderlichen Hochfrequenzstromes
ist die Generatorröhre T4 vorgesehen, die in einer Selbsterregungsschaltung arbeitet.
Mit C1 ist der Gittertrennkondensator, mit C der Schwingkreiskondensator und mit
L die Schwingkreisinduktivität bezeichnet. Der aus den Elementen C und L bestehende
Schwingungskreis ist so abgestimmt, daß eine Frequenz von größenordnungsmäßig 1
MHz erzeugt wird. Der positive Pol der Anodenspannungsquelle B1 ist mit einer Anzapfung
der Schwingkreisspule L verbunden, während der negative Spannungspol an Masse liegt.
Die Röhre1tt erhält in an sich bekannter Weise aus einer Niederspannungsquelle ihre
Heizspannung. An die Induktivität L ist die Induktivität L1 angekoppelt, deren eines
Ende an die Ausgangsklemme I und deren anderes Ende mit der geerdeten Ausgangsklemme
2 verbunden ist. An die Klemme 2 ist die inaktive Elektrode, an die Klemme I die
aktive Elektrode, z. B. ein mit einem ring- oder schlingenförmigen Abschluß versehenes
Schneid- bzw. Roagulationsinstrument angeschlossen. eim .9chlicßen des Kontaktes
S, der beispielsweise als Fuß-oder Handschalter ausgebildet sein kann, wird ein
Schneidstrom erzeugt, während beim Betätigen der Taste K mit der Hand oder mit dem
Fuß der zum Koagulieren erforderliche Hochfrequenzstrom an die Ausgangsklemmen I
und 2 abgegeben wird.
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Es sei zunächst die Erzeugung des Schneidstromes betrachtet.
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Wird der Schalter S geschlossen, so wird das Relais A erregt, der
Kontakt a geschlossen und damit der Gitterableitwiderstand R, der einerseits mit
dem Gitter der Röhre V1 verbunden ist, an Erde gelegt. Durch diese Schaltmaßnahme
ist für die Röhre V, die Selbsterregungsbedingung geschaffen, und an den Ausgangsklemmen
I und 2 liegt die zum Schneiden erforderliche Hochfrequenzspannung, deren zeitlicher
Verlauf in der Fig. 2 veranschaulicht ist. Zum Abschalten des Schneidstromes ist
es lediglich erforderlich, den Schalter S zu ol°r^nen, wodurch das Relais 4 A entregt
und der Ixontakt a wieder geöffnet wird. Das Gitter der Röhre V1 ist nunmehr nicht
mehr über den Widerstand R mit Masse verbunden, sondern liegt über den hochohmigen
Widerstand R2 an dem negativen Spannungspol der Spannungsquelle B2, deren positiver
Pol geerdet ist, wodurch die Schwingungserzeugung unterhrochen wird.
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Zur Erzeugung eines zum Koagulieren geeigneten Hochfrequenzstromes
sind Mittel vorgesehen, die den Hochfrequenzstrom periodisch unterbrechen. Hierzu
dient eine Modulationseinrichtung {11 mit der Röhre 1 oJ die über die Steuerröhre
V3 auf das Gitter der Generatorröhre V1 wirkt. Die Röhre 1 2 enthält zwei Röhrensysteme,
und zwar ein Triodensystem V21 und ein Tetrodensystem v22.
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Beide Systeme sind zu einer Multivibratorschaltung zusammengefaßt,
wobei das Triodensystem 1t.,1 den einen Multivibratorkreis und das Triodensvstem
aus Kathode, Gitter und Schirmgitter des Röhrenteils V22 den anderen Multivibratorkreis
bildet, wobei in üblicher Weise die Anode des Röhre systems V2t über den Kondensator
C21 mit dem Gitter des Röhrensystems V22 und das Schirmgitter des Röhrensystems
V22 über den Kondensator C22 mit dem Gitter des Röhrensystems V21 verhunden ist.
Im Anodenkreis des Röhrensystems 1'2¢ entstehen dann in bekannter Weise Rechteckschwingungen,
deren Impuls- und Pausendauer bei z. B. festen Gitterwiderstandswerten durch die
Größe der Kondensatoren C21 bzw. C22 bestimmt wird, die deshalb beide zur Änderung
von Impuls- und Pausendauer der erzeugten Rechteckimpulse, vorzugsweise in Stufen
und/oder kontinuierlich, veränderbar sind. Auch die Gitterableitungswiderstände
können selbstverständlich zur Feineinstellung von Impuls- und Pausendauer zusätzlich
veränderbar gemacht werden. Die Anodenspannungsversorgung des Multivibrators V.,
erfolgt durch die Anodenspannungsquelle B,.
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Soll an die Ausgangsklemmen I, 2 eine zum Koagulieren geeignete Hochfrequenzspannung,
d. h. eine periodisch unterbrochene Hochfrequenzspan-
nung gegeben
werden, deren zeitlicher Verlauf in der Fig. 3 veranschaulicht ist, so ist von der
Bedienungsperson der Schalter K zu schließen. Hierdurch wird das Relais B zum -Ansprechen
gebracht und der Kontakt b geschlossen. Durch diese Schaltmaßnahme wird die Anode
der Röhre VI mit Masse verbunden. Die Anoden-Kathoden-Strecke der Röhre V3 bildet
nunmehr den Gitterableitwiderstand für die Generatorröhre V; gleichzeitig wird über
diese Strecke der Anodenstromkreis für das System V22 der Multivibratorröhre V2
geschlossen.
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Ist das System V22 bei dieser Betrachtungsphase gerade gesperrt und
das System V21 des schwingenden Multivibrators gerade durchlässig, so fließt in
dem Anodenstromkreis ein relativ kleiner Anodenstrom über den Widerstand Rt im Kathodenkreis
der Röhre V3. Der Spannungsabfall an diesem Widerstand ist demzufolge klein, und
das Gitter der Röhre V3 erhält eine relativ geringe negative Vorspannung. Entsprechend
dieser negativen Gittervorspannung hat die Anoden-Kathoden-Strecke der Röhre V3
einen solchen Widerstand, daß die zur Selbsterregung der Röhre Vt erforderliche
Bedingung erfüllt ist, so daß an die Ausgangsklemmen I und 2 eine Hochfrequenzspannung
abgegeben wird. Wird bei der Arbeit der Multivibratorschaltung mit der Röhre V2
bald darauf das Röhrensystem V21 gesperrt und das System V22 durchlässig, so fließt
während der Durchlaßperiode des Systems V22 ein größerer Anodenstrom durch das System
V2.2.. Die Folge ist ein wesentlich höherer Spannungsabfall an dem Widerstand R1
und eine höhere negative Vorspannung an dem Gitter der Röhre Va. Dadurch wird auch
der Widerstand der Anoden-Kathoden-Strecke der Röhre V3 sprunghaft vergrößert, so
daß die von der Röhre V1 erzeugten Hochfrequenzschwingungen aussetzen.
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Beim Wiederumschwingen des Multivibrators V2, also beim Sperren des
Systems T722 sinkt der Anodenstrom dieses Systems, der Spannungsabfall an R18 und
die negative Gittervorspannung am Gitter der Röhre g3 werden kleiner, und der Widerstand
der Anoden-Kathoden-Strecke der Röhre V3 nimmt einen Wert an, der zur Wiederentfachung
der Schwingungen der Röhre V1 ausreicht. An den Ausgangsklemmen I und 2 werden daher
periodisch unterbrochene Hochfrequenzschwingungen erzeugt, wobei die Hochfrequenzimpulsdauer
und die Pausendauer durch den Multivibrator V2, und zwar durch die Größe der Gitterwiderstände
bzw. der Kondensatoren C22 und C21 bestimmt werden.