Что касается электрических воздействий в целом, было разумно сделать вывод о том, что с физиологической точки зрения их можно разделить на три класса. Первый класс - статические, зависящие главным образом от величины электрического потенциала. Второй класс - динамические, которые преимущественно зависят от качества электрического тока или силы тока, проходящего через тело.
Третий класс - воздействия особой природы, возникающие благодаря электрическим волнам или колебаниям, т.е. импульсы, в которых электрическая энергия переменно проходит в более или менее быстрой последовательности через статическую и динамическую формы.
В наиболее общем случае на практике эти разные воздействия сосуществуют, но при соответствующем выборе аппаратуры и соблюдении условий экспериментатор может сделать одно или другое воздействие преобладающим. Таким образом, он (экспериментатор) может пропустить через тело пациента сравнительно большой ток емкости при низком электрическом напряжении или же подвергнуть тело воздействию высокого электрического напряжения при совсем небольшом токе, или подвергать пациента воздействию электрических волн, передаваемых на значительном расстоянии через пространство.
В то время как врач занимается изучением специфического воздействия токов на организм и указывает правильные методы лечения, электрик ищет разнообразные способы приложения этих токов к телу пациента.
Поскольку части слушателей не слишком понятно описание предмета обсуждения на словах, надо полагать, определенные преимущества даст диаграмма нескольких способов соединения цепей.
Рис.1.
Первый и самый простой метод приложения токов заключался в присоединении тела пациента к двум точкам генератора, будь то генератор постоянного тока или индукционная катушка. Рис.1 иллюстрирует этот случай. Генератор переменного тока (синхронный генератор) G дает от пяти до десяти тысяч полных колебаний в секунду. Электродвижущая сила - как было измерено в экспериментах - может быть от пятидесяти до ста вольт. Чтобы облегчить продвижение сильных токов через ткани, клеммы Т, которые служат для установки контакта с человеческим телом, должны иметь большую площадь и должны быть покрыты тканью, смоченной в растворе электролита, безвредного для кожи, или контакты создаются погружением. Для регулирования токов хорошо изолированная ванночка (кювета) снабжена двумя металлическими клеммами Г значительной поверхности. По крайней мере одна из клемм должна быть подвижной. Кювета заполнена водой, и туда добавляется раствор электролита до тех пор, пока не будет обеспечена степень проводимости, необходимая для осуществления экспериментов.
Рис. 2.
Когда требуется использовать малые токи высокого напряжения, прибегают к помощи катушки со вторичной обмоткой, как показано на рис. 2. Я с самого начала считал удобным начинать с обычных способов навивки катушек с большим количеством малых витков. По многим причинам врач решит, что лучше подготовить кольцо (обруч) не менее, чем три фута в диаметре, а лучше больше, и навить на него несколько витков прочного кабеля Р. Катушку вторичной обмотки легко приготовить, взяв два деревянных обруча h и соединив их негнущимся картоном. Обычно достаточно одного слоя обыкновенной и при этом не слишком тонкой проволоки для обмотки электромагнита, а количество витков для каждого отдельного использования легко оценивается за несколько испытаний. Две пластины большой поверхности, образующие регулируемый конденсатор, могут использоваться с целью синхронизации вторичного контура с первичным, но обычно этого не требуется. Итак, применяется дешевая и весьма прочная катушка.
Дополнительным преимуществом такого прибора является возможность точного регулирования, которое легко обеспечивается изменением расстояния между первичным и вторичным контурами. Для этого должна быть обеспечена настройка (наладка], и, кроме того, и в случае гармоники, которая имеет место в таких больших катушках из толстой проволоки, расположенных на небольшом расстоянии от первичной обмотки.
Предыдущие схемы могут применяться с переменными токами низкой частоты, но определенные специфические свойства высокочастотных токов делают возможным применять последние там, где совершенно невозможно применять первые.
Рис.3.
Одной из особых характеристик высокочастотных или быстро меняющихся токов является то, что они с трудом проходят через плотные провода высокой самоиндукции. Сопротивление, которое оказывает самоиндукция, настолько велико, что оказалось полезным (как показано в ранних экспериментах, на которые были сделаны ссылки) поддерживать разницу потенциалов во много тысяч вольт между двумя точками - не более нескольких дюймов друг от друга - толстого медного прутка незначительного сопротивления. Предложенная схема представлена на рис. 3. В этом варианте источник высокочастотных импульсов находится в трансформаторе обычного типа, который может питаться от генератора G.
постоянного или переменного тока. Этот трансформатор включает в себя первичную обмотку Р, вторичную обмотку S, два конденсатора С, соединенных последовательно, контур или катушку из очень толстой проволоки L и цепь (контур), прерывающее устройство или выключатель. Токи отводятся из контура h двумя контактами с с, один или оба которых могут перемещаться вдоль провода L Варьируя расстояние между этими контактами, можно без труда получить любую разность потенциалов - от нескольких вольт до многих тысяч - на клеммах Т. Этот способ совершенно безопасный и исключительно удобный, но он требует равномерной работы выключателя, применяемого для зарядки и разряда конденсатора.
Другая не менее заметная черта высокочастотных импульсов заключается в легкости, с которой они пропускаются через конденсаторы, замедляют электродвижущие силы, и требуются очень маленькие нагрузки, чтобы дать возможность проходить большим токам. Это наблюдение позволило прибегнуть к плану, представленному на рис. 3. Здесь соединения такие же, как в предыдущем случае, кроме того, что конденсаторы С соединены параллельно.
Это снижает частоту токов, но позволяет работать со значительно меньшей разностью потенциалов на клеммах вторичной обмотки S. Поскольку последняя является главным элементом расходов в этой аппаратуре и поскольку ее цена быстро возрастает с количеством необходимых витков, экспериментатор решит, что в целом дешевле пожертвовать частотой, которая, однако, будет оставаться достаточно высокой для большинства целей. Ему только понадобится снизить пропорционально число витков или длину первичной обмотки р, чтобы добиться той же частоты, что и прежде, и только работа прерывателя потребует больше внимания. Вторичная обмотка S высокочастотной катушки имеет две металлические пластины t с большой поверхностью, соединенные с ее клеммами, и ток отводится от двух подобных пластин t, установленных поблизости от первых.
Как напряжение, так и сила токов, снятых с клемм Т, могут легко регулироваться, в частности простым изменением расстояния между двумя парами пластин t и t соответственно.
При таком размещении обеспечивается легкость повышения или понижения потенциала одной из клемм Т, независимо от зарядов на другой клемме, что позволяет вызывать более сильное воздействие на одну или другую часть тела пациента.
Врач может по каким-либо причинам посчитать удобным видоизменить схемы, представленные на рис. 2, 3, путем присоединения одной из клемм-источников высокой частоты к земле. Во многих отношениях воздействие будет тем же самым, но в каждом случае будут отмечены некоторые особенности.
В результате заземления клемм вторичной обмотки в высокочастотных разрядах будут, возможно, преобладать импульсы одного направления.
Среди различных достойных внимания особенностей этих токов имеется одна, которая ведет ко многим полезным применениям. Это возможность (легкость), с которой они способны переправлять большие количества электрической энергии к телу, полностью изолированному в пространстве. Выполнимость этого метода передачи энергии, который уже получил применение и обещает в ближайшем будущем приобрести огромное значение, помогла рассеять старые представления о необходимости обратной цепи для переноса (транспортировки) электрической энергии в любом значительном количестве. С новыми приспособлениями мы имеем возможность пропускать через проводник, полностью изолированный с одного конца, токи, достаточно сильные, чтобы его расплавить или передать через провод любое количество энергии к изолированному телу. Этот метод применения высокочастотных токов для медицинских целей может предоставить врачу огромные возможности. Воздействия, производимые таким методом, обладают чертами, совершенно отличными от тех, которые наблюдались, когда токи применялись в любых из прежде упомянутых способов.
