[0001] Die Erfindung betrifft ein medizinisches Diagnosegerät und für Aufnahmen von Koronaentladungen
nach dem Kirlian-Prinzip nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
[0002] Die Kirliandiagnostik bewertet Entladungsbilder, die an einem oder mehreren menschlichen
Fingern oder Zehen aufgenommen werden. Die Finger bilden dabei eine Elektrode. Sein
elektrisches Potential ist das Erdpotential. Wird mit dem Finger eine dünne Isolierstoffschicht
aus Material mit großer Permeabilität berührt, auf deren entgegengesetzter Oberfläche
eine Elektrode mit Hochspannung gegen Erde angeordnet ist, entsteht am Rand des aufliegenden
Fingers eine hohe elektrische Feldstärke. Bei ausreichender Höhe führt diese Feldstärke
auf der Plattenoberfläche zu Anregungen und unmittelbar danach zu Rückkopplungen der
angeregten Elektronen. Dadurch entstehen Lichtblitze, die auch als Koronaentladungen
bezeichnet werden.
[0003] Die Koronaentladungen können auf Fotopapier festgehalten werden und als Grundlage
für die Diagnostik dienen.
[0004] Aus der
US 4,386,834 ist ein Kirlianfotografie-Gerät bekannt, das zur Erzeugung der Hochspannung eine
Schaltung mit einem vor einer Elektrode angeordneten Transformator aufweist.
[0005] Aus der
US 4,222,658 ist ein Kirliandiagnose-Gerät bekannt, das zwei voneinander beabstandete Elektroden,
eine Hand- und eine Fußelektrode, umfasst.
[0006] In der
DE 31 11 929 C2 ist insbesondere der Aufbau einer Elektrode zur Aufnahme der bei der Kirliandiagnostik
entstehenden Koronaentladungen beschrieben. Dort ist eine Glasplatte vorgesehen, auf
deren dem Finger abgewandten Seite eine elektrisch leitende Schicht aufgebracht ist.
[0007] Aus der
DE 198 20 609 A1 ist ein Kirliandiagnose-Gerät mit Fußelektrode und Handelektrode bekannt, in dem
die hochfrequente Hochspannung über eine Zündspule erzeugt wird.
[0008] Die genannten Diagnose-Geräte erzeugen auswertbare Kirlianfotos. Die Qualität, d.
h. Auswertbarkeit der Koronaentladungen, hängt grundsätzlich sensibel von den Umgebungsbedingungen,
sowie der Wahl der Hochspannung ab. Es hat sich gezeigt, dass die in den oben genannten
Geräten verwendete Hochspannung nicht zur Diagnose hinreichend vieler Krankheiten
verwendet werden kann.
[0009] Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein medizinisches Diagnosegerät
für Aufnahmen von Koronaentladungen nach dem Kirlianprinzip zur Verfügung zu stellen,
mit dessen Hilfe besser auswertbare Kirlianfotos zur Verfügung gestellt werden können.
[0010] Die Aufgabe wird durch ein eingangs genanntes medizinisches Diagnosegerät erfüllt,
das die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruchs aufweist. Die durch
Koronaentladungen entstehenden Kirlian-Bilder sind hochsensibel gegenüber Störungen
durch umgebende elektrische Felder und andere äußere Einflüsse.
[0011] Eine die Sensorplatte umlaufende Abschirmelektrode, die umlaufend mit der leitenden
Schicht in Verbindung steht, reduziert den Effekt von störenden Randfeldern entlang
der leitenden Schicht der Sensorplatte erheblich und führt zu deutlich stabileren
Kirlian-Bildern.
[0012] Herkömmlicherweise werden die Koronaentladungen direkt auf Fotopapier aufgenommen.
Das ist kostenintensiv. Der erfindungsgemäße Aufbau der Sensorplatte als ein quer
zur Auflagefläche lichtdurchlässiges Medium kann hier Abhilfe schaffen, weil sie die
Anordnung einer Kamera, insbesondere Digitalkamera, auf der dem Patienten gegenüberliegenden
Seite der Sensorplatte gestattet.
[0013] Günstigerweise ist die Abschirmelektrode in einem Querschnitt senkrecht zur Umlaufrichtung
kreisförmig ausgebildet. Dadurch werden besonders wenige starke Felder erzeugende
Kanten gebildet. Es werden klar abgegrenzte Bilder erzeugt.
[0014] Vorzugsweise ist die Schichtreihenfolge der Sensorplatte ausgehend vom Patienten:
äußere Schutzschicht, Isolierschicht, Strom leitende Schicht und innere Isolierschicht.
Die Isolierschichten sind günstigenfalls Glasplatten, vorzugsweise vergütete Glasplatten.
Auf der dem Patienten zugewandten Seite der Isolierschicht oder der äußeren Schutzschicht
kann auch eine verspiegelte Schicht aufgebracht sein. Das hat den Vorteil, dass der
Patient nicht direkt durch die Glasscheiben der Sensorplatte in das Innere des Gerätes
schauen kann.
[0015] Es hat sich gezeigt, dass besonders gut auswertbare Kirlianfotos entstehen, wenn
die an der der Sensorplatte anliegende hochfrequente Hochspannung eine im Wesentlichen
gleich bleibende Frequenz und eine über die Zeit abfallende Amplitude aufweist. Zur
Erzeugung einer solchen Ausgangsspannung wird erfindungsgemäß ein Hochspannungsgerät
mit einer Schaltung zur Verfügung gestellt, die einen elektronischen Schwingkreis
umfasst, der über einen Thyristor geschaltet wird. Thyristoren sind auch unter hoher
Spannungsbelastung dauerhaft haltbar. Der Schwingkreis weist erfindungsgemäß einen
Teslatransformator auf, der im Gegensatz zu herkömmlichen Spulen insbesondere zur
Erzeugung hoher Frequenzen geeignet ist.
[0016] Der Teslatransformator ist vorzugsweise mit einem gemeinsamen Ferritkern für Primär-
und Sekundärspule ausgestattet. Beide Spulen sind übereinander gewickelt und durch
eine Isolierschicht voneinander getrennt und gemeinsam in Harz vergossen. Gegenüber
den bei Teslatransformatoren üblichen Luftkopplungen erzeugt der erfindungsgemäß abgewandelte
Teslatransformator stabilere Ausgangsfrequenzen.
[0017] Auch aufgrund der besonders sicheren Ausführung des Teslatransformators konnte das
erfindungsgemäße medizinische Diagnosegerät die Zulassung nach deutschem Medizinproduktgesetz
bekommen. Herkömmliche Teslatransformatoren eignen sich demgegenüber nicht zum Einbau
in medizinische Geräte.
[0018] Durch den Netzanschluss kann das Gerät mit einer hinreichend starken Stromquelle
verbunden werden und es ist dennoch weitgehend autark. Grundsätzlich ist es auch denkbar,
dass das Gerät durch eine Batterie mit Strom versorgt wird. Dem Netzanschluss nachgeordnet
ist zunächst ein Trenntransformator und dann ein Gleichrichter, mit dem der wenigstens
eine ständige Zwischenspeicherkondensator aufladbar ist, dessen Spannung den Thyristor
schaltet.
[0019] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Thyristor mit einem Potentiometer
verbunden, das von außen manuell oder rechnergesteuert verstellbar ist. Das Potentiometer
regelt die Höhe der Zündspannung des Thyristors und damit die Höhe der Ausgangsspannung.
Vorzugsweise ist die Ausgangsspannung zwischen 25 kV Pk-Pk und 2,5 kV Pk-Pk mittels
des Potentiometers einstellbar. Die Angabe Pk-Pk bezieht sich dabei auch auf die Differenz
der beiden Peaks der ersten Schwingung der über die Zeit abfallenden Wechselspannung,
[0020] Es hat sich aber überraschend gezeigt, dass die aussagekräftigsten Kirlianaufnahmen
bei einer Ausgangsspannung ohne Last, d.h. ohne Kontakt des Fingers und/oder Zehs
mit einer Frequenz von 35 kHz und eine Amplitudenspannung von 25 kV Pk-Pk entstehen.
Beim Kontakt - also bei Last - ändert sich diese Frequenz auf 36 kHz bei einer Spannung
von 19 kV Pk-Pk.
[0021] Weil das medizinische Diagnosegerät zur Zulassung nach dem deutschen Medizinproduktgesetz
bestimmt ist, liegen die Ausgangsströme höchstens im µA-Bereich.
[0022] Vorzugsweise ist wenigstens ein ständiger Zwischenspeicherkondensator am Eingang
des Thyristors angeschlossen und bestimmt damit dessen Eingangsspannung, und der Ausgang
des Thyristors ist über ein Entkopplungsdiode mit dem Schwingkreis elektrisch verbunden,
und der wenigstens eine Speicherkondensator ist über den Thyristor entladbar und regt
den Schwingkreis zu Schwingungen an.
[0023] Die erfindungsgemäße Schaltung eignet sich auch für den Einbau in herkömmliche Kirliandiagnose-Geräte,
die auf der Verwendung von Fotopapier beruhen.
[0024] Die Schaltung des Hochspannungsgenerators ist in einer Weiterbildung der Erfindung
von außen über einen ersten Steueranschluss, der mit dem Potentiometer in Verbindung
steht und einen zweiten Steueranschluss, der mit dem Teslatransformator in Verbindung
steht und dessen zugeschaltete Spulenanzahl steuert, steuerbar.
[0025] Vorzugsweise ist als Aufnahmeeinrichtung eine Digitalkamera vorgesehen. Sowohl Digitalkamera
als auch erster und zweiter Steueranschluss können über einen USB-BUS mit einer USB-II-Schnittstelle
eines PCs verbunden sein. Dadurch wird eine rechnergesteuerte Auswertung der Kirlianfotos
möglich. Es eröffnet sich daneben die Möglichkeit der Ferndiagnose.
[0026] Das erfindungsgemäße Diagnosegerät ist ein digitales Photonen-Diagnosegerät, das
auf der digitalen Erfassung von Photonen beruht.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles und in 17 Figuren beschrieben.
Dabei zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Kirliandiagnose-Gerätes
auf einem Ständer,
- Fig. 2
- eine schematische seitliche Ansicht des Gerätes gemäß Fig. 1,
- Fig. 3
- eine Schaltung zur Erzeugung der Kirliandiagnose erfindungsgemäßen Kirliandiagnose-Spannung
aus einer Netzspannung,
- Fig. 4
- ein Prinzipschaltbild der Schaltung in Fig. 3,
- Fig. 5
- eine Darstellung einer maximalen Ausgangsspannung ohne Last,
- Fig. 6
- eine Darstellung einer maximalen Ausgangsspannung bei aufgelegtem Finger,
- Fig. 7
- eine Darstellung einer minimalen Ausgangsspannung ohne Last,
- Fig. 8
- eine Darstellung einer minimalen Ausgangsspannung bei aufgelegtem Finger,
- Fig. 9
- eine Schnittansicht des Aufbaus eines Teils einer Sensorplatte,
- Fig. 10
- Anschlüsse der Hochspannungseinheit,
- Fig. 11
- ein Wellenspektrum der Koronaentladung,
- Fig. 12
- ein Foto einer Koronaentladung eines Fingers bei einer Ausgangsspannung von 4,3 kV,
- Fig. 13
- ein Foto einer Koronaentladung eines Fingers bei einer Ausgangsspannung von 8,9 kV,
- Fig. 14
- ein Foto einer Koronaentladung eins Fingers bei einer Ausgangsspannung von 13 kV,
- Fig. 15
- ein Foto einer Koronaentladung beider Hände und Füße,
- Fig. 16
- eine digitales Foto eine Koronaentladung beider Hände,
- Fig. 17
- einen schematischen Aufbau des erfindungsgemäßen Teslatransformators.
[0027] Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht (schematisch) eines erfindungsgemäßen Kirliandiagnose-Gerätes
10, das auf einem Holzständer 20 angeordnet ist. Das Kirliandiagnose-Gerät 10 eignet
sich zur Aufnahme von Koronaentladungen (Fig. 12-14) der Fingerspitzen oder Zehenspitzen.
Koronaentladungen entstehen, wenn Fingerspitzen bzw. Zehenspitzen auf eine äußere
Auflagefläche 35 einer Sensorplatte 30 des Kirliandiagnose-Gerätes 10 gelegt werden
und gleichzeitig die Sensorplatte 30 an eine hochfrequente Hochspannung angeschlossen
ist. Die Sensorplatte 30 beherbergt eine leitende Schicht 33, an die die Hochspannung
direkt angelegt ist. Die leitende Schicht 33 ist kapazitiv mit den aufgelegten Fingerspitzen
bzw. Fußspitzen gekoppelt. Es bildet sich dadurch ein elektrisches Feld zwischen Fingerspitzen
und der leitenden Schicht 33 aus, die bei genügender Stärke dazu führen kann, dass
Ladungen aus der Fingeroberfläche, der Korona des Fingers, austreten und das zwischen
ihnen liegende Medium anregen oder sogar ionisieren. Die angeregten oder ionisierten
Atome gehen nach kurzer Zeit wieder in ihren Grundzustand über und senden dabei mediumspezifisches
Licht aus.
[0028] Die Entladungen sind als Funken oder Lichtblitze sichtbar und werden mit einer innenseitig
hinter der Sensorplatte angeordneten Digitalkamera aufgenommen. Das Foto der Koronaentladung
wird von einem Arzt diagnostiziert, und aus dem Foto können Rückschlüsse auf den Gesundheitszustand
des Patienten gezogen werden.
[0029] Das Koronaentladungsbild ist sensibel abhängig von einer Reihe äußerer Einflussfaktoren.
Dazu gehören u. a. im Umfeld der Sensorplatte angeordnete leitende Gegenstände, die
das durch die Sensorplatte erzeugte Feld beeinflussen. Aus diesem Grund ist das Kirliandiagnose-Gerät
auf einem Holzständer 20 gemäß Fig. 1 und Fig. 2 gelagert.
[0030] Fig. 2 zeigt das Kirliandiagnose-Gerät gemäß Fig. 1 in einer schematischen seitlichen
Ansicht. Dabei ist eine leicht schräge nach hinten abfallende Anordnung des Kirliandiagnose-Gerätes
10 auf dem Holzständer 20 zu erkennen. Das Kirliandiagnose-Gerät 10 ist in einem Winkel
von etwa 15° gekippt. Dieser Winkel hat sich als günstig erwiesen, damit ein (nicht
eingezeichneter) Patient, der auf einem Stuhl vor der Sensorplatte 30 des Diagnose-Gerätes
10 sitzt, zunächst seine Fingerspitzen auf die Sensorplatte und danach stattdessen
seine Fußspitzen in der sitzenden Stellung auf die Sensorplatte 30 legen kann.
[0031] Wesentlich für die Aussagekraft der Fotos der Koronaentladung z.B. gemäß Fig. 12,
13, 14 ist der zeitliche Verlauf insbesondere der Höhe der Peaks der im Kirliandiagnose-Gerät
10 erzeugten hochfrequenten Hochspannung. Der genaue Verlauf der Hochspannung ist
nur in langwierigen Versuchsreihen experimentell bestimmbar und leichte Veränderungen
haben bereits erhebliche Auswirkungen auf die Aussagekraft der Kirlianfotos gemäß
Fig. 12, 13, 14.
[0032] Fig. 3 und Fig. 4 stellen eine erfindungsgemäße Schaltung zur Erzeugung einer für
die Diagnose von Koronarentladungen besonders geeigneten hochfrequenten Hochspannung
dar.
[0033] Fig. 3 stellt den genauen Aufbau dieser Schaltung 60 mit Größenangaben der Bauteile
und Fig. 4 stellt eine Prinzipschaltung 70 der Schaltung 60 dar. Die Funktionsweise
der Schaltung 60 wird anhand der Prinzipschaltung 70 erläutert. Die Prinzipschaltung
70 ist über einen Trenntransformator Tr mit der Versorgungsspannung des öffentlich
zugänglichen Stromnetzes von 230 V und 50 Hz verbunden.
[0034] Der Trenntransformator Tr ist mit einem Gleichrichter Gl in Reihe geschaltet, der
einen Speicherkondensator Sp auflädt. Der Speicherkondensator Sp lädt über einen Entkopplungswiderstand
EW Zwischenspeicherkondensatoren ZSp auf.
[0035] In der in Fig. 4 gezeigten Prinzipschaltung 70 sind einem fest vorgegebenen Zwischenspeicherkondensator
ZSp drei weitere Zwischenspeicherkondensatoren ZSp1, ZSp2, ZSp3 ständig parallel zugeschaltet.
[0036] Eine Freilaufdiode FD verhindert beim Umschalten eines Thyristors TS, dass Ladung
vom ständig angeschlossenen Zwischenspeicherkondensator ZSp abgezogen wird. Der Thyristor
TS ist über ein Zehngangpotentiometer Pt steuerbar. Der Thyristor TS löst bei einer
in der Höhe durch das Zehngangpotentiometer Pt einstellbaren Zündspannung aus. Bei
Erreichen der eingestellten Zündspannung an den Zwischenspeicherkondensatoren ZSp
schaltet der Thyristor TS deren Spannung selbsttätig auf den Schwingkreis mit Schwingkreiskondensator
SK und Hochspannungstransformator HT. Eine Entkopplungsdiode ED verhindert die Stromumkehr
und Rückübertragung von Energie auf die Zwischenspeicherkondensatoren ZSp. Der Hochspannungstransformator
HT ist erfindungsgemäß ein Teslatransformator HT. Der Thyristor TS fällt nach Entladung
der Zwischenspeicherkondensatoren ZSp, ZSp1, ZSp2, ZSp3 wieder in den Sperrzustand
zurück. Die im Schwingkreis angeregten Schwingungen klingen ab. Während des Abklingens
der Hochspannung im Schwingkreis werden die Zwischenspeicherkondensatoren ZSp, ZSp1,
ZSp2, ZSp3 erneut über den Entkopplungswiderstand EW bis zur Zündspannung des Thyristors
TS aufgeladen und der beschriebene Vorgang wiederholt sich.
[0037] Die vollständige Schaltung mit den ermittelten Werten der Bestückungselemente ist
in Fig. 3 dargestellt. Die Stromaufnahme am 230 V-Netz beträgt ca. 800 mA. Nach dem
Einschalten des Gerätes, Hochstellen der Spannung mit dem Zehngangpotentiometer Pt
und Zuschalten aller jeweils mit zugeordneten Schaltern zuschaltbarer Zwischenspeicherkondensatoren
ZSp, ZSp1, ZSp2, ZSp3, bei angeschlossener Einrichtung zur Erzeugung von Koronaentladungsbildern
mit einer Sensorplatte 30, wie sie weiter unten noch beschrieben ist, beträgt die
Stromaufnahme ca. 210 mA. Das ergibt eine Scheinleistung von knapp 50 VA. Das Auflegen
einer Fingers auf die Sensorplatte 30 ändert die Stromaufnahme nicht spürbar. Am Ausgang
des Gleichrichters GL entsteht eine Gleichspannung von 315 V. Hier wurde ein Effektivwert
des Gleichstromes von 146 mA gemessen.
[0038] Der Teslatransformator HT weist einen Spulenkern mit Hochspannungswicklungen auf,
die in Harz vergossen sind. Ein Ferritkern erhält mit nicht ferromagnetischen und
isolierenden Plättchen als Distanzstücke in beiden Schenkeln je einen Spalt von 1
mm Breite. Er ist durch eine mit leitfähigem Klebstoff beschichtete Kupferfolie mit
Masse verbunden. Als Primärspule dienen sechs Windungen isolierten Schaltdrahtes von
1 mm Querschnitt, die auf den freien Schenkeln gegenüber der Hochspannungsspule auf
den Ferritkern gewickelt sind.
[0039] Die Fig. 5 bis 8 zeigen den zeitlichen Verlauf der hochfrequenten Hochspannung am
Ausgang der Hochspannungseinheit bei unterschiedlichen Einstellungen des Zehngangpotentiometers
Pt. Die Fig. 5 und 6 zeigen eine maximalen Spannungsverlauf und die Fig. 7 und 8 zeigen
einen minimalen Spannungsverlauf.
[0040] Die in Fig. 5 dargestellte Schwingung hat eine Frequenz von 35 kHz, während die Spannungsdifferenz
zwischen den ersten beiden Peaks bei 25,4 kV (Pk-Pk) liegt. Pk-Pk bedeutet dabei die
Spannungsdifferenz zwischen den beiden Peaks der ersten Schwingungsperiode.
[0041] Die in Fig. 6 dargestellte hochfrequente Hochspannung lässt sich am Ausgang des Teslatransformators
bei auf die Sensorplatte 30 gelegtem Finger messen. Die Schwingungsfrequenz beträgt
etwa 30 kHz, während die Spannung bei 19 kV (Pk-Pk) liegt.
[0042] Fig. 7 zeigt einen minimalen Spannungsverlauf. Die Frequenz der durch die Schaltung
gemäß Fig. 3 erzeugten Schwingung liegt hier bei 37 kHz bei einer Spannung von 2,5
kV (Pk-Pk) liegt.
[0043] Wenn ein Finger auf die Sensorplatte gelegt wird, verändert sich der Spannungsverlauf
gemäß Fig. 8 in eine Frequenz von 32 kHz und einer Spannung von 1,88 kV (Pk-Pk) leicht.
[0044] Das erfindungsgemäße Spannungsbild gestattet selbst bei geringen Spannungen bereits
die Aufnahme auswertbarer Koronaentladungsbilder. Bei höheren Ausgangsspannungen,
insbesondere der maximalen Ausgangsspannung von 25 kV (Pk-Pk), ergeben sich die geeignetsten
Koronaentladungsbilder.
[0045] Das Frequenzspektrum der Koronaentladung hängt entscheidend vom Aufbau der Sensorplatte
30 ab. Fig. 9 zeigt einen Randbereich der erfindungsgemäßen Sensorplatte 30 in einer
Schnittansicht. Dabei weist die Sensorplatte 30 ausgehend vom Patienten bzw. dem Finger
des Patienten folgende Schichtreihenfolge auf: äußere Schutzschicht 31, Glasplatte
32, Strom leitende Schicht 33, innere Schutzschicht 34. Die Glasplatte 32 ist auf
der dem Patienten zugewandten Seite mit der äußeren Schutzschicht 31 überzogen, die
u. a. Spiegelreflexe mindert. Auf der dem Patienten abgewandten Seite weist die Glasplatte
32 die lichtdurchlässige, Strom leitende Schicht 33 entlang ihrer ganzen Ausdehnung
auf. Die Strom leitende Schicht 33 ist seitlich aus der Sensorplatte 30 herausgezogen
und die gesamte Sensorplatte 30 umlaufend mit einer Abschirmelektrode 40 leitend verbunden.
Die Abschirmelektrode 40 umläuft die Sensorplatte 30 ebenfalls vollständig.
[0046] In einer Draufsicht weist die Auflagefläche der Sensorplatte 30 im Wesentlichen die
Größe DIN A4 auf. Damit können gleichzeitig beide Hände bzw. beide Füße des Patienten
auf die Auflagefläche gelegt werden. Die Auflagefläche ist um die Ausdehnung einer
Einfassung im Rahmen des Kirliandignaose-Gerätes 10 kleiner als die Ausdehnung der
Sensorplatte 30 selbst.
[0047] Die leitende Schicht 33 ist gerätinnenseitig wiederum von Schutzschicht 34 überzogen.
Die Abschirmelektrode 40 ist leitend mit der Hochspannungseinheit 50 verbunden. Die
umlaufende Abschirmelektrode 40 verringert das Entstehen von Störfeldern an den Rändern
der Strom leitenden Schicht 33. Die erfindungsgemäße Sensorplatte 30 ermöglicht die
Erzeugung eines sehr homogenen, elektromagnetischen Feldes als Vorraussetzung auswertbarer
Kirlianfotos.
[0048] Das Frequenzspektrum einer Koronaentladung in einer Sensorplatte 30 gemäß Fig. 9
ist in Fig. 11 dargestellt. Dort zeigt sich, dass das Frequenzspektrum nicht nur im
sichtbaren Bereich liegt, sondern insbesondere im IR-Bereich aber auch im UV-Bereich
hohe Intensitäten vorhanden sind. Erfindungsgemäß werden nicht nur die Spektren im
sichtbaren Licht ausgewertet, sondern über eine entsprechend dafür ausgerichtete Digitalkamera
können auch Intensitäten im IR- und UV-Bereich aufgenommen werden und einer Auswertung
unterzogen werden. Durch die Auswertung eines größeren Spektralbereiches werden die
Diagnosemöglichkeiten gegenüber dem Stand der Technik deutlich erweitert.
[0049] Die in den Fig. 12 bis 14 dargestellten Koronaentladungen sind in Fig. 12 bei einer
Spannung von 4,3 kV (Pk-Pk), in Fig. 13 bei 8,9 kV (Pk-Pk) und in Fig. 14 bei 13 kV
(PkPk). Es zeigt sich deutlich, dass die aussagekräftigsten Koronaentladungen bei
der höchsten Ausgangsspannung an der Hochspannungseinheit 50 vorzufinden sind. Das
Kirliandiagnose-Gerät 10 weist ein Abschirmgehäuse 11 gegen äußere Störfelder auf.
[0050] Am Hochspannungsgerät 50 sind gemäß Fig. 10 im Wesentlichen vier Anschlüsse vorgesehen.
Ein Netzanschluss 51 ist zum direkten Anschluss an das öffentliche Stromnetz vorgesehen.
Der Netzanschluss 51 steht mit dem Trenntransformator Tr in Verbindung. Des Weiteren
ist der Ausgangsspannungsanschluss 52 für die hochfrequente Hochspannung vorgesehen,
der über ein Kabel mit der Abschirmelektrode 40 in Verbindung steht.
[0051] Die Schaltung 60 selber kann über zwei weitere Anschlüsse fein abgestimmt werden.
Zum einen ist ein erster Steueranschluss 53 für das Zehngangpotentiometer vorgesehen,
mit dem die Zündspannung des Thyristors eingestellt werden kann. Darüber hinaus ist
ein zweiter Steueranschluss 54 vorgesehen, mit dem der Teslatransformator HT durch
Änderung der zugeschalteten Windungszahl steuerbar ist. Beide Steueranschlüsse 53,
54 sind vorzugsweise mit einem Rechner verbunden. Die Hochspannungseinheit ist erfindungsgemäß
über Software rechnergesteuert.
[0052] Die Sensorplatte 30 ist in Wellenlängenbereichen, die der Auswertung unterzogen werden
sollen, insbesondere also im sichtbaren Licht, aber auch im UV- oder IR-Bereich, durchsichtig.
Entsprechendes gilt für die leitende Schicht 33 und die äußere und innere Schutzschicht
31, 34. Es ist möglich, hinter der Sensorplatte 30, dem Patienten abgewandt, im Kirliandiagnose-Gerät
10 eingehaust, eine (nicht dargestellte) Digitalkamera anzuordnen, die innen auf die
Sensorplatte 30 gerichtet ist. Dabei ist zu beachten, dass die Digitalkamera hoch
genau auf die Sensorplatte ausgerichtet sein muss, da ihre Tiefenschärfe üblicherweise
im Bereich nur eines Millimeters liegt und damit selbst geringste Verkippungen zu
Unschärfen zumindest an den Bildrändern führen würden.
[0053] Die Digitalkamera ermöglicht es, die entstehenden Fotos mit einem PC weiter zu verarbeiten
und sogar über das Internet oder sonstige Netze zur Diagnose an einen entfernten Platz
zu versenden.
[0054] Sowohl die Kamera als auch die Schaltung 60 sind über einen USB-Bus mit einer USB-II
Schnittstelle eines Rechners verbunden und durch den Rechner steuerbar. Im Rechner
ist eine Schnittstellenkarte VM110 vorgesehen, die mit einer Relaiskarte in Verbindung
steht. Die Relaiskarte ist über den USB-Bus mit der Schaltung 60 verbunden.
[0055] Die in den Figuren 12, 13,14 dargestellten Fotos der Koronaentladung jeweils eines
Fingers des Patienten zeigen eine von der Spannung abhängige unterschiedliche Zackenlänge
des den Finger umgebenden Entladungssterns.
[0056] Zur Erzeugung leichter reproduzierbarer Bilder werden gleichzeitig alle Finger und
alle Zehen des Patienten fotografiert. Es hat sich gezeigt, dass die Reproduzierbarkeit
des Fotos durch die gleichzeitige Aufnahme der Vielzahl an Fingern und Zehen gemäß
Fig. 15 erhöht wird. Das Foto in Fig. 15 ist auf Fotopapier aufgenommen worden.
[0057] In Fig. 16 ist ein Digitalfoto dargestellt, auf dem Koronaentladungen aller zehn
Finger des Patienten gleichzeitig aufgenommen sind. Die Qualität der Digitalfotos
ist sogar höher als die der Fotos auf Fotopapier gemäß Fig.15.
[0058] Fig. 17 zeigt den schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Teslatransformators
HT. Zwei E-förmige Ferrit-Schenkel 80 sind unter Wahrung von drei Luftspalten 81 zwischen
den jeweilig gegenüberliegenden Schenkelenden aneinandergestellt. Die beiden mittleren
Schenkel sind in die offenen Enden einer Röhre 82 eingesteckt, entlang der zunächst
die Primärspule 83 mit einer Wicklungszahl von etwa 80 Wicklungen aufgebracht ist.
Die Primärspule 83 hat zusätzlich bei 30 und 60 Wicklungen Abgriffe. Über die Primärwicklungen
83 ist eine Isolierschicht gezogen und darauf ist mit einer Wicklungszahl von etwa
3740 Wicklungen die Sekundärspule 84 aufgebracht.
Bezugszeichenliste:
[0059]
- 10
- Kirliandiagnose-Gerät
- 11
- Abschirmgehäuse
- 20
- Holzständer
- 30
- Sensorplatte
- 31
- äußere Schutzschicht
- 32
- Glasplatte
- 33
- Strom leitende Schicht
- 34
- innere Schutzschicht
- 35
- Auflagefläche
- 40
- Abschirmelektrode
- 50
- Hochspannungseinheit
- 51
- Netzanschluss
- 52
- Ausgangsspannungsanschluss
- 53
- Steueranschluss
- 54
- Steueranschluss
- 60
- Schaltung
- 70
- Prinzipschaltung
- 80
- E-förmige Ferrit-Schenkel
- 81
- Luftspalt
- 82
- Röhre
- 83
- Primärspule
- 84
- Sekundärspule
- ED
- Entkopplungsdiode
- EW
- Entkopplungswiderstand
- FD
- Freilaufdiode
- Gl
- Gleichrichter
- HT
- Hochspannungstransformator/Teslatransformator
- SK
- Schwingkreiskondensator
- Sp
- Speicherkondensator
- Tr
- Trenntransformator
- TS
- Thyristor
- Pt
- Potentiometer
- ZSp
- Zwischenspeicherkondensator
- ZSp1
- Zwischenspeicherkondensator
- ZSp2
- Zwischenspeicherkondensator
- ZSp3
- Zwischenspeicherkondensator
1. Medizinisches Diagnosegerät für Aufnahmen von Koronaentladungen nach dem Kirlianprinzip
mit
wenigstens einer Sensorplatte (30) mit einer äußeren, in einer Ebene der Sensorplatte
(30) verlaufenden Auflagefläche (35) für Finger und/oder Zehen eines Patienten und
mit einer entlang der Auflagefläche (35) verlaufenden, die Ebene der Sensorplatte
im Wesentlichen vollständig durchziehenden Strom leitenden Schicht (33) mit einem
Anschluss für eine Hochfrequenzeinheit (50) zur Erzeugung eines Feldes zwischen den
Fingern und/oder Zehen und der Strom leitenden Schicht (33)
und einer Strom isolierenden Schicht (32) zwischen Auflagefläche (35) und Strom leitender
Schicht (33)
gekennzeichnet durch
eine auf die Sensorplatte (30) gerichtete auslösbare Aufnahmeeinrichtung für die Koronaentladungen,
wobei
die Sensorplatte (30) quer zur Auflagefläche (35) für Wellenlängen der durch das Feld erzeugten Koronaentladung durchlässig und die Sensorplatte (30) von einer
leitenden Abschirmelektrode (40) umlaufen ist, die umlaufend mit der Strom leitenden
Schicht (33) in Verbindung steht.
2. Medizinisches Diagnosegerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Hochspannungsgenerator einen Thyristor (TS) aufweist, der einen Schwingkreis
mit Teslatransformator (HT) schaltet und der angeregte Schwingkreis eine abklingende
Ausgangsspannung mit einer im Wesentlichen gleich bleibenden Frequenz erzeugt.
3. Medizinisches Diagnosegerät nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsspannung eine Frequenz ohne Kontakt des Patienten mit der Sensorplatte
(30) von etwa 35 kHz und Spannung von etwa 25 KV Pk-Pk aufweist.
4. Medizinisches Diagnosegerät nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsspannung eine Frequenz bei Kontakt des Patienten mit der Sensorplatte
(30) von etwa 30 kHz und Spannung von etwa 29 KV Pk-Pk aufweist.
5. Medizinisches Diagnosegerät nach Anspruch 2, 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein ständiger Zwischenspeicherkondensator (ZSp) am Eingang des Thyristors
(TS) angeschlossen ist und seine Eingangsspannung bestimmt und der Ausgang des Thyristors
(TS) mit dem Schwingkreis elektrisch verbunden ist und der wenigstens eine ständige
Speicherkondensator (ZSp) über den Thyristor (TS) entladbar ist und den Schwingkreis
zu Schwingungen anregt.
6. Medizinisches Diagnosegerät nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der Thyristor (TS) mit einem Potentiometer (Pt) verbunden ist, durch den eine Zündspannung
des Thyristors (TS) einstellbar ist.
7. Medizinisches Diagnosegerät nach Anspruch 1 bis 6,
gekennzeichnet durch einen Gleichrichter (GL) zwischen einem Trenntransformator (Tr) und dem wenigstens
einen ständigen Zwischenspeicherkondensator (ZSp) geschaltet ist.
8. Medizinisches Diagnosegerät nach Anspruch 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Zwischenspeicherkondensatoren (ZSp1, ZSP2, ZSp3) einzeln zuschaltbar über
einen Freilaufdiode (FD) parallel zu einem Entkopplungswiderstand (EW) schaltbar sind.
9. Medizinisches Diagnosegerät nach Anspruch 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung eine Digitalkamera auf der dem Patienten abgewandten Seite
der Sensorplatte (30) aufweist.
10. Medizinisches Diagnosegerät nach Anspruch 2 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Hochspannungseinheit (50) einen ersten Steueranschluss (53) für ein Potentiometer
aufweist und einen zweiten Steueranschluss (54) für die Steuerung einer Windungsanzahl
des Teslatransformator (HT) aufweist und beide Steueranschlüsse (53, 54) mit einer
Datenverarbeitungseinheit verbindbar sind.
11. Medizinisches Diagnosegerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmelektrode (40) in einem Querschnitt senkrecht zur Umlaufrichtung im Wesentlichen
kreisförmig ausgebildet ist.