Oberflächenstimulation

Das war ein heißes Gerät. Im Prinzip war das eine Vorstudie zu meiner geplanten Dissertation. Ich hätte mit dem Tool auch an Patienten rangehen sollen. Und das war laut Pflichtenheft ganz und garnicht harmlos:

Auszug aus dem Pflichtenheft

Dieses Gerät soll zum Testen der Muskelfunktion verwendet werden. Dabei wird aus einer Batteriespannung von minimal 16V eine Stimulationsspannung mit bis zu 155V generiert, wobei der Leerlaufverbrauch unter 1mA liegt! Die im Gerät befindlichen Standard NiMH-Zellen werden bei Bedarf über ein im Gerät inkludiertes Ladesystem schnellgeladen (maximal 1h bei völlig leeren Zellen).
Zum Testen der Muskelfunktion kann die Stimulationsspannung, die Wiederholfrequenz, das Tastverhältnis der Impulse und die Impulsdauer eingestellt werden, wobei auf einem Display die aktuelle Spannung abgelesen werden kann und über einen Taster wechselweise auch der Spitzenstrom angezeigt werden kann, damit hohe Übergangswiderstände bemerkt werden können. Die abgegebenen Impulse sind bipolar, um eine Gleichstromfreiheit zu erzielen.

Technische Besonderheiten

Dieses Gerät durfte nicht mit Hilfe eines Mikroprozessors verwirklicht werden, da Geräte mit Mikroprozessoren wesentlich komplizierter bei der medizintechnischen Überprüfung sind. Die gesamte Steuerung wurde daher mit Standard-Gattertechnick entwickelt.
Problematisch erwies sich die Brückenausgangsschaltung, da extrem kurze Impulse erzeugt werden. Wenn die beiden Brückenteile nicht schnell genug sperren, kommt es zu Kurzschlüssen in der Brücke.
Langwierig war auch die Entwicklung des induktiven DC/DC-Wandlers. Ein hoher Wirkungsgrad und ein geringer Leerlaufstrom sollten erzielt werden.
Zuletzt mußte noch eine genaue Spitzenwertmessung verwirklicht werden, wobei dies bei allen Impulslängen funktionieren muß.

Ergebnis

Das Ding gab es mitsamt Gehäuse und allem Drum und Dran. Es gab natürlich mehrere offene Fragen, aber die wurden vorwiegend an das Pflichtenheft gestellt, nicht an das Gerät. Z.B. Konnte man mit der Energie der Stimulation ganz locker Funken erzeugen, daß eine Meßspitze sich an einer Schraube festgeschweißt hat. Und das ging auf 2 Bananenstecker. Blöd wenn man da subkutane Elektroden angeschlossen hätte. Egal, es wurde fertig, war angeblich auch in Betrieb und hat eine Reihe an fehlgeschlagenen Vorversuchen (das Ding hieß institutsintern schon eierlegende Wollmilchsau) beendet.