Elektronischer Hochspannungs-Stoßstrom-Generator (EHSG) für die Stoßwellentherapie in der Humanmedizin
Der Elektronische Hochspannungs-Stoßstrom-Generator ist ein leistungselektronisches Gerät, das sehr kurze, aber äußerst leistungsstarke Spannungs- und Stromimpulse liefert. Diese Impulse dienen der Erzeugung einer Stoßwelle, die in der Medizin zur Behandlung verschiedener Beschwerden eingesetzt wird (Extrakorporale Stoßwellen-Therapie; Extracorporeal Shock Wave Therapy (ESWT)). Je nach Leistungsklasse dienen diese zur Nierensteinzertrümmerung (Lithotripsie) oder werden in der Orthopädie eingesetzt (Tennisarm, Fersensporn etc.)
Diese Impulse weisen beispielsweise in der Orthopädie Werte von 7.000 V und 3.000 A auf. Das ergibt eine Leistung von 21 Megawatt, für eine Zeitdauer von 1 Mikrosekunde.
Beim EHSG werden diese Impulse in zwei Schritten erzeugt. In einem ersten Schritt werden in Serie geschaltete Kondensatoren parallel auf je 1.000 V aufgeladen, und zwar mit abwechselnd unterschiedlicher Polarität, so dass die Gesamtspannung Null beträgt. In einem zweiten Schritt wird jeder zweite Kondensator mittels eines Schwingreises umgeladen. Dann addieren sich alle Kondensatorspannungen zur gewünschten Hochspannung.
Der EHSG ist modular aufgebaut. Über die Zahl der Module kann die gewünschte Stoßspannung eingestellt werden.
Literatur:
- Franz, Sebastian; Gekeler, Manfred W.: Elektronischer Hochspannungs-Stoßstrom-Generator für ein Stoßwellen-Therapiegerät in der Humanmedizin; forum – Das Forschungsmagazin der Hochschule Konstanz, S. 6-10, Ausgabe 2008/2009; ISSN 1619-9812
- Gekeler, Manfred W.: Nierensteinen auf den Leib gerückt. Elektronischer Hochspannungungs-Stoßstrom-Generator für die Stoßwellentherapie in der Humanmedizin; horizonte, S. 3 – 7, Nr. 33, Januar 2009; ISSN: 1432-9174
- Gekeler, Manfred W.: Electronic high-voltage pulse current generator for shock wave therapy in human medicine; EPE (European Conference on Power Electronics and Applications) 2009; August 2009, Barcelona, Spain; ISBN: 9789075815009