BR102019003926A2

BR102019003926A2 - Aparelho e método para gerar um plasma em um ambiente aquoso

Info

Publication number: BR102019003926A2
Application number: BR102019003926-4A
Authority: BR
Inventors: Florian Schulz; Michael Sauter
Original assignee: Erbe Elektromedizin Gmbh
Priority date: 2018-05-14
Filing date: 2019-02-26
Publication date: 2019-11-26
Also published as: EP3569171A1; CN110478030A; CN110478030B; EP3569171C0; PL3569171T3; JP2019198641A; JP7387289B2; RU2019113720A3; US11684405B2; RU2019113720A; KR20190130491A; EP3569171B1; US20190343572A1

Abstract

a presente invenção refere-se a um aparelho (14) para suprir um instrumento médico (15) para o tratamento de tecido biológico (11) devido à ação de um plasma (28), de acordo com a invenção é disposto, em especial, para a ignição e o desenvolvimento estável de um plasma (28) no eletrodo (27) do instrumento (15). para se conseguir isto, o aparelho (14) compreende um dispositivo de controle (23) que, durante um teste de ignição, limita - preferivelmente em uma maneira específica do instrumento - a corrente entregável para o instrumento (15) e/ou limita a potência elétrica a ser emitida para o instrumento (15), e/ou, em se fazendo isso, funciona com uma tensão de operação reduzida. com esta medida, um desenvolvimento de plasma rápido e estável com uma mínima reprodução de faísca é conseguido com uma grande variedade de instrumentos conectáveis (15a - 15e).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para APARELHO E MÉTODO PARA GERAR UM PLASMA EM UM AMBIENTE AQUOSO.

[0001] A presente invenção refere-se a um aparelho para suprir um instrumento médico para o tratamento de tecido biológico devido à ação de um plasma, e a um método para a ignição e a manutenção de um plasma em um ambiente aquoso.

[0002] Instrumentos médicos que atuam sobre o tecido biológico por meio de um plasma emitido por um eletrodo são basicamente conhecidos e usados.

[0003] Em relação a isto, por exemplo, a publicação EP 2 514 380 A1 descreve um bisturi elétrico que é disposto para cortar tecido biológico. Para se conseguir isto, um eletrodo em forma de espátula é usado para gerar um plasma que é referido como a faísca que atua no tecido de maneira cortante. O plasma é inflamado em um ambiente úmido aquoso em que inicialmente a água no eletrodo é evaporada e então a faísca é inflamada na camada de vapor. Para gerar a camada de vapor necessária e, desse modo, obter a secagem do eletrodo tão rapidamente quanto possível, o trabalho é executado em uma maior relação de pulso-pausa da tensão de RF modulada por largura de pulso durante essa fase de aquecimento, enquanto que o trabalho é executado em uma menor relação de pulso-pausa durante a operação de corte subsequente.

[0004] A Publicação DE 10 2014 217 362 A1 trata de vaporização de plasma por meio de um instrumento referido como um ressectoscópio que é suprido por um aparelho cirúrgico de RF. Durante o procedimento cirúrgico a ser executado com este aparelho, o instrumento está localizado, via de regra, em uma solução salina que é usada como fluido de enxágue. Com a aplicação da tensão de RF ao eletrodo de vaporização do instrumento, um plasma é inflamado. Assim, iniciPetição 870190019464, de 26/02/2019, pág. 50/103

2/21 almente, uma camada de vapor é gerada em torno do eletrodo de vaporização, o que exige uma alta saída e correntes que podem fortemente aquecer o fluido de enxágue e assim o tecido biológico circundante. A fim de evitar um forte aquecimento do fluido de enxágue e, ao mesmo tempo, facilitar a ignição de plasma, é provido um dispositivo de barreira com o qual a taxa de fluxo de fluido de enxágue em uma linha de fluido de enxágue pode ser bloqueada ou diminuída. Isto se destina não apenas para facilitar a ignição do plasma, mas também para minimizar a entrada de energia do processo de ignição.

[0005] A fim de executar as ressecções de tecido, diferentes instrumentos com diferentes formas de eletrodo podem ser disponibilizados para o usuário, os ditos instrumentos exibindo diferentes disposições de ignição e diferentes capacidades de manutenção de plasma. Além disso, quando o plasma for inflamado, estímulos neuromusculares ocasionais poderão ser registrados, o que pode irritar o usuário ou interferir com o processo de tratamento. As instabilidades de plasma ou a excessiva reprodução de faísca durante a ignição poderão igualmente ter um efeito igualmente desastroso.

[0006] O objetivo da invenção é o de prover um aparelho e um método que corrijam pelo menos um dos aspectos acima mencionados.

[0007] Este objetivo é atingido com o dispositivo ou o aparelho de acordo com a reivindicação 1, bem como com o método de acordo com a reivindicação 13.

[0008] O aparelho inclui um dispositivo que compreende um gerador para o fornecimento de uma tensão CA de alta frequência, bem como uma fonte de alimentação que é conectada ao gerador a fim de prover o dito gerado com a tensão de operação. O gerador é conectado a uma saída que pode ser conectada a um instrumento. Além disso, o aparelho compreende um dispositivo de medição para determinar a resistência elétrica do instrumento que é conectado à saída. Em se

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3/21 fazendo isso, a resistência do instrumento será entendida como indicando qualquer parâmetro que possa ser entendido como o quociente da tensão aplicada à saída e a corrente que flui através do instrumento, quando a tensão estiver sendo usada para medição. Quando a tensão CA for usada para medição, a resistência será o componente real da impedância que é o quociente de tensão e corrente. Em vez da resistência na presente invenção, também é possível sempre usar a impedância, a resistência aparente, a reatância ou a resistência ativa. A resistência do instrumento é, portanto, essencialmente definida pela resistência de transição do eletrodo para o ambiente aquoso, bem como a resistência do próprio ambiente aquoso até o eletrodo de retorno. [0009] Além disso, o aparelho compreende um dispositivo de controle que é disposto para especificar a tensão de operação e/ou a potência que podem ser fornecidas ao instrumento, e ou a corrente máxima consistente com a resistência medida por pelo menos um período de tempo, que pode ser fornecida para o instrumento e, em se fazendo isso, apropriadamente controlar a fonte de alimentação e/ou o gerador. O dito período de tempo pode, em particular, ser um período especificado de tempo que é variável ou constante, o dito período de tempo sendo provido como o tempo de teste de ignição para o desenvolvimento de um plasma.

[0010] Além disso, o dispositivo de controle pode ser disposto para prover - com a expiração do tempo de teste de ignição - diferentes especificações para a tensão de operação e/ou a potência que podem ser fornecidas ao instrumento e/ou a corrente máxima que pode ser fornecida ao instrumento, as ditas especificações divergentes das especificações do tempo de teste de ignição.

[0011] Com a especificação específica da tensão (isto é, o parâmetro) da tensão CC de alta frequência e/ou da tensão de operação para o tempo de teste de ignição provido pela fonte de alimentação

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4/21 e/ou com a limitação da tensão durante o tempo de teste de ignição, e/ou com a limitação de potência durante o tempo de teste de ignição, e/ou a limitação da corrente que pode ser fornecida pela fonte de alimentação e/ou o gerador de alta frequência - cada em vista da resistência mínima medida do eletrodo que é imerso no fluido, mas não inflamado - pode ser conseguida uma adaptação do processo de ignição aos diferentes instrumentos com diferentes formas de eletrodo. Em se fazendo isso, descobriu-se que há inter-relação reprodutível entre a resistência mínima a ser medida no instrumento e aqueles valores para a tensão de operação, a potência máxima e/ou a corrente máxima, com o que pode ser conseguida uma ignição de plasma segura e estável com uma mínima reprodução de faísca e estímulos neuromusculares mínimos - ou, pelo menos, menores.

[0012] Em particular, descobriu-se que, devido ao ajuste específico da tensão de operação para o tempo de ignição, em particular, a determinação de uma tensão de operação que é mais alta (por exemplo, valor nominal de no máximo 550 Vp (tensão de pico) do que a tensão de operação (por exemplo, máximo de 460 Vp) exigida posteriormente para manter o plasma, os estímulos neuromusculares podem ser minimizados, e uma menor intensidade de faísca de ignição fica óbvia durante a transição do estado não inflamado para a formação do plasma. Da mesma forma, a limitação da corrente máxima que flui com o eletrodo úmido sem faíscas, bem como da potência para a operação de ignição, em particular, a limitação específica do instrumento da corrente máxima e da potência máxima, atuam de forma atenuante até uma maneira eliminante em vista de estímulos neuromusculares.

[0013] Dentro do significado declarado, uma limitação de corrente e/ou uma limitação de potência, isto é, a limitação da corrente máxima na fonte de alimentação ou no gerador de alta frequência, pode contribuir para o aperfeiçoamento do processo de ignição e estabilização de

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5/21 plasma, em que a formação de bolhas de vapor excessivamente grandes e a liberação das mesmas do eletrodo do instrumento são evitadas.

[0014] Para o controle da tensão de operação, a fonte de alimentação pode compreender uma entrada de regulação de tensão que é conectada ao dispositivo de controle. Com esta entrada de regulação de tensão, é especificada a tensão de operação a ser fornecida pela fonte de alimentação. Entretanto, deve-se esperar que - apesar do loop de controle tipicamente existente na fonte de alimentação para ajustar a tensão de operação desejada - possam ocorrer flutuações de tensão de operação na saída da fonte de alimentação, isto é, em particular, mudanças de tensão devido às rápidas mudanças de carga. As mudanças de carga causam um aumento da tensão de operação emitida pela fonte de alimentação devido à energia armazenada no filtro de saída da fonte de alimentação. Além disso, as mudanças de tensão podem ser dar devido ao tempo de reação finito do loop de regulação de tensão provido na fonte de alimentação. Com uma limitação da tensão de operação durante a operação de ignição a um valor reduzido, pode ser conseguido que devido à ignição do plasma - um aumento na resistência semelhante a um surto no eletrodo e, portanto, uma redução de corrente semelhante a um surto resulte em um aumento excessivo de curto prazo da tensão de operação. Como resultado disto, é possível, durante a fase de transição (ou seja, durante a transição do quase curto-circuito com o eletrodo úmido para formação de vapor e plasma) um aumento excessivo da entrada de potência pode ser evitado. Ao mesmo tempo, a formação de bolhas é reduzida e o plasma consequentemente estabilizado. Por conseguinte, pode ser impedida ou reduzida a excessiva reprodução de faísca como estímulo neuromuscular indesejável.

[0015] Alternativa ou adicionalmente, a fonte de alimentação e/ou

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6/21 o gerador compreendem uma entrada limitadora de corrente que é conectada ao dispositivo de controle. Em se fazendo isso, a corrente máxima que pode ser fornecida pelo instrumento e, portanto, a corrente com plasma não inflamado, a dita corrente que fluindo do instrumento para o fluido aquoso circundante, são limitadas. Por um lado, isto limita a entrada de potência no fluido e no tecido e também estabiliza o processo de ignição de plasma.

[0016] Adicional ou alternativamente, a fonte de alimentação e/ou o gerador podem compreender uma entrada limitadora de potência que é conectada ao dispositivo de controle. O sinal emitido para a entrada limitadora de potência especifica a potência máxima que pode ser fornecida pelo gerador. A limitação de potência que pode ser assim efetuada impede danos ao tecido, danos ao instrumento e uma excessiva reprodução de faísca, e estabiliza o processo de ignição.

[0017] O dispositivo de controle pode compreender um dispositivo de detecção de status de operação que é disposto para detectar o início de um teste de ignição. Se tal teste for detectado, o dispositivo de controle poderá especificar um valor nominal para a tensão de operação durante o teste de ignição, o dito valor sendo maior do que o valor nominal durante a operação com um plasma estável depois do teste de ignição.

[0018] O dispositivo de detecção de status de operação pode ser também disposto para diferenciar no final de um teste de ignição se um plasma estável foi inflamado ou se nenhum plasma está presente. Com base nesta informação, é possível controlar a operação adicional do aparelho. Se um desenvolvimento de plasma estável fosse detectado, os testes de ignição adicionais seriam impedidos, e a tensão de operação e/ou potência máxima e/ou a corrente máxima seriam ajustadas em valores adequados para a operação com um plasma estável. Se, pelo contrário, nenhum desenvolvimento de plasma estável for de

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7/21 tectado, o teste de ignição será repetido. Em se fazendo isso, pode ser específico que o dispositivo de controle, após uma falha de teste de ignição, inicialmente mantenha uma fase de espera antes de outro teste de ignição ser iniciado. Em se fazendo isso, pode-se impedir que uma entrada de energia demasiadamente alta no fluido aquoso e/ou tecido biológico venha a ocorrer.

[0019] Além disso, o dispositivo de controle pode ser disposto para detectar o trabalho elétrico que é entendido como sendo integral à saída elétrica sobre um período de tempo. Por exemplo, para detectar o trabalho elétrico, é possível usar um tempo específico, tal como, por exemplo, um segundo, dentro do qual a potência elétrica é integrada ascendentemente ou acrescentada em pequenos incrementos. Por exemplo, isto pode ocorrer em intervalos de segundos ou também em intervalos de tempo divergentes. Em uma concretização vantajosa, o dispositivo de controle reduz a fase de espera entre dois testes de ignição ou funciona sem uma fase de espera, desde que o trabalho máximo permissível para um dado intervalo de tempo ainda não tenha sido alcançado. Desta maneira, é impedida uma entrada de energia demasiadamente grande e também um tempo de espera demasiadamente longo entre sucessivos testes de ignição que são irritantes ou perturbadores para o usuário.

[0020] Além disso, o dispositivo de controle pode ser disposto para detectar uma aproximação do eletrodo do instrumento na direção do tecido biológico que delimita o lúmen. Em se fazendo isso, a resistência elétrica entre o eletrodo e o eletrodo neutro provido no instrumento ou - alternativamente de modo separado - no paciente, pode ser medida, a dita resistência mudando durante a aproximação do eletrodo na direção do tecido. Se tal aproximação for detectada, o dispositivo de controle poderá iniciar um teste de ignição. Em uma concretização vantajosa, poderá ser que o dispositivo de controle - se estiver em

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8/21 uma fase de espera entre dois testes de ignição - reduza a dita fase de espera ou trabalhos sem fase de espera, desde que o trabalho máximo permissível para um determinado intervalo de tempo ainda não tenha sido alcançado.

[0021] Além disso, o aparelho de acordo com a invenção pode ser disposto para adaptar não apenas a tensão de operação e/ou a potência e/ou a corrente máxima para a fase de ignição, mas também a tensão de operação e/ou a potência, e/ou a corrente máxima para a fase de operação subsequente, em vista da resistência medida e, portanto, de maneira específica do instrumento.

[0022] Com características individuais, com várias características ou com a soma de todas as características acima mencionadas, é possível produzir um aparelho que automaticamente supra vários instrumentos conectados de tal maneira que ocorram apenas estímulos mínimos ou nenhum estímulo neuromuscular, e que, ao mesmo tempo, sejam conseguidas boas propriedades de ignição de plasma com uma mínima reprodução de faísca, bem como uma manutenção de plasma estável.

[0023] Em particular, para o controle da saída de potência de um aparelho para suprir um instrumento médico para o tratamento de tecido biológico devido à ação de um plasma, o aparelho pode compreender:

[0024] - um gerador para emitir uma tensão de alta frequência (tensão de RF) e para fornecer uma corrente de alta frequência (corrente de RF), em cujo caso o gerador é conectado a uma saída à qual pode ser conectado o instrumento, [0025] - uma fonte de alimentação que é conectada ao gerador a fim de suprir o dito gerador com uma tensão de operação, [0026] - um dispositivo de controle para o controle do gerador e/ou a fonte de alimentação que compreende um dispositivo de medição

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9/21 para determinar a corrente de alta frequência fornecida para a saída, [0027] onde o dispositivo de controle é disposto para especificar pelo menos por um período de tempo - a corrente de alta frequência máxima que pode ser fornecida para a saída ou a potência que pode ser fornecida para a saída e apropriadamente controlar a fonte de alimentação e/ou o gerador.

[0028] O dito período de tempo pode incorporar o tempo no qual uma bolha de vapor se forma em um eletrodo ainda úmido em contato com um corpo de fluido, em cujo caso um plasma eletricamente condutivo se forma na bolha de vapor. Desde que uma grande área do eletrodo fique em contato com o corpo de fluido, o dispositivo de controle limita a corrente de alta frequência fornecida para a saída, isto é, o gerador funciona dentro da limitação de corrente, e a tensão aplicada é baixa. Se uma bolha de vapor for formada, a resistência elétrica aumentará em pelo menos uma ordem de magnitude, tipicamente em diversas ordens de magnitude, em cujo caso um rápido decréscimo da corrente de alta frequência, um rápido aumento da tensão de alta frequência e também um aumento da tensão fornecida pelo gerador estão envolvidos [0029] Considerando o aparelho acima mencionado, o dispositivo de controle pode ser disposto para detectar o decréscimo da corrente de alta frequência e/ou o aumento da tensão de alta frequência e o novo ajuste e, em particular, limitar, com base nisto, o valor máximo para a corrente de alta frequência e/ou a potência máxima. A medição de corrente e/ou a medição de tensão e a determinação da potência máxima podem ocorrer periodicamente em curtos intervalos de tempo, por exemplo, de 10 με ou 100 με.

[0030] Para o controle da tensão de operação, para a limitação da corrente de alta frequência ou de potência, a fonte de alimentação e/ou o gerador podem compreender uma entrada de controle apropri

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10/21 ada que é conectada ao dispositivo de controle. Através da entrada de controle, é possível especificar a tensão de operação a ser emitida pela fonte de alimentação e/ou a corrente que pode ser maximamente emitida pela fonte de alimentação e/ou a potência que pode ser maximamente emitida pela fonte de alimentação. Se a entrada de controle for provida no gerador, será possível especificar a corrente de alta frequência máxima que pode ser emitida pelo gerador e/ou potência que pode ser maximamente emitida pelo gerador e/ou tensão de alta frequência que pode ser maximamente emitida pelo gerador.

[0031] A fim de detectar um rápido decréscimo de corrente que atua como o indicador da formação de uma bolha de vapor, pode ser usada a relação da corrente de alta frequência detectada em um tempo atual com relação à corrente de alta frequência de um tempo anterior. O tempo anterior pode ser - no caso de uma medição de corrente periódica - uma ou duas medições anteriores. Se a relação estiver próxima a 1, não haverá nenhuma formação de bolhas de vapor. Se a relação for substancialmente inferior a 1, existirá a formação de bolhas de vapor. Isto pode ser considerado como o sinal para reduzir ou limitar a saída do gerador. Esta medida estabiliza a formação de plasma em que um desprendimento prematuro da bolha de vapor do eletrodo é impedido. Também, a faísca resultante é atenuada.

[0032] Detalhes adicionais de concretizações vantajosas da invenção são o assunto da descrição, das reivindicações ou dos desenhos.

[0033] A Figura 1 mostra uma representação esquemática do aparelho de acordo com a invenção, de um instrumento conectado e de um objeto biológico que será tratado.

[0034] A Figura 2 mostra uma representação esquemática do instrumento em um órgão oco circundado por fluido aquoso.

[0035] A Figura 3 mostra vários instrumentos que podem ser conectados ao aparelho de acordo com a Figura 1.

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11/21 [0036] A Figura 4 mostra diagramas para várias configurações dos instrumentos para inflamar um plasma.

[0037] A Figura 5 mostra o comportamento da corrente e da tensão em um instrumento, quando um plasma for inflamado.

[0038] A Figura 6 mostra um diagrama de vários cenários de ignição.

[0039] E a Figura 7 mostra um diagrama para ilustrar várias opções de como funcionam a corrente máxima e a potência máxima da resistência medida.

[0040] A Figura 1 mostra uma disposição 10 para o tratamento de tecido biológico 11 que delimita um lúmen 12. O lúmen 12 pode ser o espaço interno de um órgão oco ou também qualquer cavidade formada no tecido 11. Tipicamente, o lúmen 12 é parcial ou completamente cheio com um fluido aquoso 13, tal como, por exemplo, solução NaCI.

[0041] Esta disposição 10 compreende um aparelho 14 que é disposto para suprir um instrumento 15 com corrente elétrica. Para isso, o aparelho 14 apresenta uma saída 16 à qual o instrumento 15 é conectado ou pode ser conectado. Se o instrumento 15, conforme mostrado pela Figura 1, for um instrumento bipolar, ambos os pelos da saída 16 serão conectados ao instrumento 15. Se, contudo, o instrumento 15 for monopolar (vide Figura 3, parte de baixo), uma linha 17 levará de um polo da saída 16 para o instrumento 15, enquanto a outra linha 18 levará do outro polo da saída 16 para um contraeletrodo 19 que é eletricamente conectado ao tecido biológico 11. A primeira linha 17 é uma linha de alta frequência, e a segunda linha 18 é considerada o conduto neutro.

[0042] O aparelho 14 compreende uma fonte de alimentação 20 que pode ser conectada a uma fonte de alimentação de energia elétrica e provê uma tensão de operação Ub entre duas linhas V e M. Esta tensão de operação é disposta para suprir uma montagem que forma

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12/21 um gerador 21. A partir da tensão de operação Ub, o gerador 21 gera uma tensão CA de alta frequência que é emitida para a saída 16. A frequência da tensão CA pode ser ajustada dentro da faixa de 100 kHz a 10 MHz.

[0043] Para a detecção da corrente fornecida para o instrumento 15 e/ou para a detecção da tensão aplicada à saída 16, pode ser provido um dispositivo de medição 22, por exemplo, entre o gerador 21 e a saída 16 ou também como parte do gerador 21. O dispositivo de medição 22 pode determinar - além da tensão aplicada à saída 16 e/ou à corrente que flui para fora e para dentro através da saída 16 conforme necessário, também valores derivados do mesmo, tais como, por exemplo, a efetiva resistência ôhmica na saída 16 e/ou a potência ativa, potência aparente e/ou a potência reativa. Os valores detectados e/ou determinados (tensão, corrente, resistência, impedância, potência, etc.) são transmitidos para um dispositivo de controle 23. Em se fazendo isso, o dispositivo de medição 22 pode ser configurado não apenas conforme descrito na Figura 1 - separado do dispositivo de controle 23, mas também ser completa ou parcialmente uma parte do dito dispositivo de controle. O dispositivo de controle 23 e o dispositivo de medição 22, como o gerador 21 e a fonte de alimentação 20, devem ser entendidos como sendo blocos funcionais que podem ser construídos nas mesmas montagens de hardware, bem como em montagens de hardware separadas.

[0044] O dispositivo de controle 23 é conectado a uma entrada de regulação de tensão 24 da fonte de alimentação 20. Através desta entrada de regulação de tensão 24, o dispositivo de controle 23 especifica o valor nominal para a tensão de operação Ub para a fonte de alimentação 20. Um dispositivo de regulação provido na fonte de alimentação 20 regula o valor real da tensão de operação Ub ao valor nominal, em cujo caso flutuações temporárias podem ocorrer com parte do

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13/21 processo de regulação. Este regulador pode ser também implementado no dispositivo de controle 23.

[0045] Além disso, o dispositivo de controle 23 é conectado a uma entrada de limitação de corrente 25 que pode ser provida no gerador 21 ou na fonte de alimentação 20 ou também em uma montagem de limitação de corrente. A montagem de limitação de corrente pode ser disposta entre a fonte de alimentação 20 e o gerador 21 ou também entre o gerador 21 e a saída 16. Um sinal que é emitido para a entrada de limitação de corrente 25 define a corrente que pode ser maximamente emitida para a saída 16. Quando ela for alcançada, o trabalho da fonte de alimentação 20 e/ou do gerador 21 será adaptado de modo a não exceder o limite de corrente.

[0046] Adicionalmente, é provida uma entrada de limitação de potência 26 que pode ser provida no gerador 21, na fonte de alimentação 20 ou em uma montagem interposta entre o gerador 21 e a fonte de alimentação 20. O sinal aplicado à entrada de limitação de potência 26 determina a potência máxima que pode ser emitida na saída 16.

[0047] A entrada de limitação de tensão 24, a entrada de limitação de corrente 25 e a entrada de limitação de potência 26 devem ser entendidas como indicando canais de dados que podem ser implementados em qualquer maneira eletrotécnica e de transmissão de dados desejável. Também é possível dispensar uma entrada de limitação de potência separada e atingir a limitação de potência por meio de uma adaptação dos sinais na entrada de limitação de tensão 14 e na entrada de limitação de corrente 25 entre si.

[0048] A Figura 2 é disposta para ilustrar o instrumento 15 e seu uso no lúmen 12. Por exemplo, o instrumento pode ser um eletrodo 27 apresentando a forma de um loop ou um suporte, o dito eletrodo sendo conectado à linha 17. Quando não inflamado, o eletrodo 27 permanecerá úmido e em total contato planar com o fluido 13, isto é, está, por

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14/21 tanto, em contato elétrico com o dito fluido. Por isso, pode ser medida uma resistência R mostrada em linhas tracejadas na Figura 1 entre o eletrodo 27 e o contraeletrodo 19, a dita resistência sendo essencialmente determinada pelo tamanho e pela forma do eletrodo 27. A resistência R é formada devido a uma combinação da resistência entre o eletrodo 27 e o fluido circundante 13 bem como da resistência do percurso de corrente através do fluido 13 até o contraeletrodo 19. Se o eletrodo 27 estiver nas proximidades da parede, haverá um percurso de corrente paralelo adicional através do tecido. Se o contraeletrodo 19 não for uma parte do instrumento, mas precisar ser separadamente aplicado ao paciente, a resistência elétrica será composta apenas da conexão em série da resistência de transição entre o eletrodo 27 e o fluido circundante 13 bem como da resistência do percurso de corrente através do fluido 13 e da resistência através dos tecidos do corpo até o contraeletrodo.

[0049] A Figura 3 ilustra simbolicamente vários instrumentos 15a, 15b, 15c, 15e, respectivamente, e, em linhas tracejadas, a resistência R relativa ao eletrodo neutro correspondente. Os instrumentos 15a a 15c são configurados como instrumentos monopolares que são supridos apenas via uma linha 17; contudo, no caso do instrumento bipolar 15e, o contraeletrodo 19 é provido diretamente no instrumento 15e que é então conectado a ambas as linhas 17, 18. Além disso, os instrumentos 15a a 15e diferem entre si pelo tamanho e pela forma de seus respectivos eletrodos 27a, 27b, 27c, 27e. Por exemplo, os eletrodos 27a, 27b, 27c, 27e podem ser configurados como loops de fio maiores ou menores, loops de fita, ou como eletrodos apresentando uma forma de cogumelo ou outra configuração planar.

[0050] Se eles estiverem em contato com o fluido 13 ou forem conectados ao aparelho 14, os instrumentos 15a a 15e terão uma resistência característica R_a, Rb, Rc ou R_e a ser medida entre o eletrodo 27

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15/21 e o contraeletrodo 19, cuja resistência pode ser detectada pelo dispositivo de medição 22. Por exemplo, a detecção pode acontecer diretamente antes de um plasma ser gerado no eletrodo 27 ou também bem no início de tal teste de ignição, desde que o fluido 13 continue ainda em contato ininterrupto com o eletrodo 27. Também é possível executar um ciclo de medição antes de um teste de ignição ser executado. [0051] Para determinar a resistência, uma tensão é provida na saída 16. Esta tensão pode corresponder àquela usada para ignição de um plasma ou pode também ser mais baixa do que aquela. A corrente que flui na saída 16 pode ser então detectada pelo dispositivo de medição 22. Com base na tensão medida e na corrente medida, é possível determinar a impedância e/ou a resistência Rmin. Antes de um primeiro teste de ignição ser executado, este terá um valor R_a, Rb, Rc, R_e,que pode ser visto como sendo característico do respectivo instrumento 15a a 15e. Em conjunção com isto, é feita referência à Figura 7. Esta Figura mostra em seu eixo horizontal, vários valores Rmin, isto é R_a, Re, Rc, Rb para os diferentes instrumentos 15a, 15e, 15c e 15b. Tipicamente, estes valores estão em 20 Ohm e 100 Ohm, em cujo caso outros valores não são excluídos.

[0052] Além disso, a Figura 7 destina-se a ilustrar a estratégia de controle de ignição que é implementada pelo dispositivo de controle 23. Com relação a isto, é feita referência às Figuras 4 e 5, de forma adicional e suplementar.

[0053] Para a ignição de um plasma 28 dentro do fluido 13 (vide Figura 2) ou na parede do lúmen 12, o aparelho 14 proverá tensão CA de alta frequência que produz um fluxo de corrente através do fluido 13 e, se o contraeletrodo 19 não for conectado ao próprio instrumento 15, mas ao tecido 11, através do tecido. Como resultado do contato úmido direto do fluido 13 ao eletrodo 27, a resistência existente é muito pequena, fluindo um máximo de corrente. Em se fazendo isso, o

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16/21 dispositivo de controle 23 limita a corrente na fonte de alimentação 20 ou no gerador 21 a um valor adaptado ao respectivo instrumento 15a, 15b, 15c ou 15e. Este valor é uma função da resistência R_a a R_e que o dispositivo de medição 22 determinou bem agora ou em um momento que precede o teste de ignição.

[0054] Com referência ao gráfico I, a Figura 7 ilustra vários valores de corrente máxima para os diferentes instrumentos 15a, 15b, 15c ou 15e que exibem diferentes resistências R_a a R_e. Correspondentemente, a característica de saída para o instrumento 15b, por exemplo, é ajustada no valor ib na Figura 4. De acordo com a Figura 7, a potência máxima pb para este instrumento 15b é igualmente ajustada. Como resultado disto, a potência de acordo com a seção pb é limitada tão logo a limitação de corrente não esteja ativa porque uma formação de bolhas de vapor no eletrodo 27 é ajustada e produz um decréscimo de corrente. Durante todo o processo de ignição, o gerador 21 é suprido com tensão de operação Ubb, a dita tensão sendo preferivelmente ajustada inferior à tensão de operação Ub que é provida para o gerador enquanto o plasma 278 é inflamado. No estado de baixa impedância, o sistema está no estado de limitação de corrente ou no estado de limitação de potência; contudo, enquanto a bolha de vapor está sendo formada, ela está no estado de limitação de tensão.

[0055] A redução da tensão de operação Ub ao valor Ubb, a limitação de potência pb e a limitação de corrente ib de acordo com o diagrama da Figura 4 promovem um processo de ignição apropriado ao instrumento com baixa formação de faísca e desenvolvimento de plasma estável. Os efeitos danosos que tiveram que ser aceitos até agora são evitados. Isto também fica óbvio a partir do diagrama simplificado de acordo com a Figura 5 que trata, em particular, com a ignição do plasma 28. Em sua metade esquerda, o diagrama ilustra primeiro - com a tensão U aplicada ao eletrodo 17 - uma alta corrente ib

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17/21 que é especificada pela limitação de corrente (ib na Figura 4, ramificação vertical da característica). Por causa da baixa resistência de alguns 10 Ohms, apenas uma baixa tensão é aplicada ao eletrodo 27b. A especificação de tensão, neste estado, contudo, é mais alta do que a média. Isto é necessário porque, caso contrário, um excesso de tensão que ocorre de início faria com que o regulador de tensão regulasse a tensão descendente a um grau que o plasma pudesse ser extinto. [0056] No tempo t_za, uma bolha de vapor se forma em torno do eletrodo 27, cuja bolha de vapor é inicialmente não eletricamente condutiva e interrompe assim o fluxo de corrente até a punção de tensão, ou pelo menos grandemente restringe o fluxo de corrente. A abrupta interrupção de corrente ou a redução de corrente tipicamente resulta em um pico de tensão no gerador 21 ou no suprimento de tensão 20, em particular, devido à energia armazenada em forma de indutâncias. Na Figura 5, este pico de tensão é simbolizado por U_P e tipicamente resulta em uma geração de pulso de luz interferente e opcionalmente em uma geração de pulso de som que é também referida como reprodução de faísca. Devido à redução da tensão de operação ao valor Ubb (por exemplo, 550 V) e devido à restrição da potência ao valor específico do instrumento ph, contudo, a reprodução de faísca que ocorre quando a característica pb for passada, conforme representado pela Figura 4, será reduzida a um mínimo. Por isso, a tensão aumenta depois do tempo t_za até o tempo t_ze com superação mínima ou sem superação, ao passo que, em resposta, a corrente diminui para seu valor de operação.

[0057] Se, em contrapartida, outro instrumento, por exemplo, o instrumento 15a, for usado e se isto exibir uma resistência inferior diferente R_a (vide Figura 7) em contato com o fluido 13, o dispositivo de controle 23 ajustará, para o processo de ignição de acordo com a Figura 4, uma corrente máxima mais alta i_a e uma potência máxima mais alta

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18/21 p_a, bem como, novamente, uma tensão de operação apropriada Uba que pode ser mais alta ou mais baixa do que Ubb ou pode também corresponder à mesma. Novamente, um processo de ignição resulta com uma mínima reprodução de faísca e transição tranquila para a manutenção de plasma estável.

[0058] Além disso, o dispositivo de controle 23 é disposto para interromper um teste de ignição depois de um tempo de teste de ignição tvz ter decorrido, uma vez que nenhuma ignição foi detectada. Conforme pode ser inferido a partir do diagrama da Figura 6, depois disso, um tempo de espera t_w é passado, durante o qual não será executado nenhum teste de ignição adicional. Tipicamente, o tempo de espera t_wé de mais de 100 ms, por exemplo, 0,8 s. Em se fazendo isso, a entrada de potência no fluido 13 e/ou no tecido 11 é limitada.

[0059] A fim de aumentar a conveniência, pode haver uma provisão de que o dispositivo de controle 23 mantenha o tempo de espera t_w por um período de tempo mais curto ou não em todos - sob certas condições. Em se fazendo isso, o dispositivo de controle 23 pode ser disposto para detectar o trabalho elétrico entre o eletro 27 e o contraeletrodo 19 por certo período de detecção. P, este período de detecção podendo ser de 1 s e o trabalho máximo executado durante o dito período podendo ser de 400 Ws. Depois de tal intervalo de detecção ter decorrido, a detecção poderá ser iniciada novamente. Se agora, por exemplo, o primeiro teste de ignição (na extrema esquerda da Figura 6) estiver em um intervalo de monitoramento durante o qual, além do primeiro teste de ignição durante o tempo de ignição t_vz, foi executado outro teste de ignição e o trabalho elétrico máximo ainda não foi alcançado no intervalo de monitoramento, o tempo de espera t_w poderá ser abreviado e o segundo teste de ignição a ser, de outra forma, executado depois do tempo de espera - conforme indicado por uma seta na Figura 6 - poderá ser executado prematuramente como o teste

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19/21 de ignição 30.

[0060] Também é possível disparar a abreviação ou a interrupção prematura do intervalo de tempo de espera t_w toda vez que uma aproximação do eletrodo 27 ao tecido biológico 11 for detectada. Tipicamente, isto ocorre com uma mudança, por exemplo, aumento da resistência elétrica, entre o eletrodo 27 e o contraeletrodo 19. Tal mudança de resistência pode ser utilizada como o evento de disparo para a interrupção do intervalo de tempo de espera, isto é, para executar um teste de ignição avançado 30 (Figura 6). Caso necessário, os diversos testes de ignição poderão ser executados em uma rápida sucessão. Em uma modificação da concretização, isto pode estar sujeito à condição em que - dentro de um tempo de monitoramento fixo - um limite fixo para o trabalho elétrico executado ainda não tenha sido alcançado ou excedido.

[0061] Um aparelho 14 para suprir um instrumento médio 15 para o tratamento de tecido biológico 11 devido à ação de um plasma 28 é disposto, de acordo com a invenção, de maneira especial para a ignição e o desenvolvimento estável de um plasma 28 no eletrodo 27 do instrumento 15. Para se conseguir isto, o aparelho 14 compreende um dispositivo de controle 23 que, durante um teste de ignição, limita preferivelmente em uma maneira específica do instrumento - a corrente entregável para o instrumento 15 e/ou limita a potência elétrica a ser emitida para o instrumento 15, e/ou, em se fazendo isso, funciona com uma tensão de operação reduzida Ubb. Com esta medida, um rápido desenvolvimento de plasma estável com uma mínima reprodução de faísca é obtido com uma grande variedade de instrumentos conectáveis 15a - 15e.

LISTA DE SINAIS DE REFERÊNCIA

Disposição

Tecido biológico

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20/21

Lúmen

Fluido

Aparelho

Instrumento (com referência geral)

Instrumento (com referência específica)

Saída

Primeira linha

Segunda Linha

Contraeletrodo

Suprimento de energia

Linhas

Tensão de operação (por exemplo, de 600 V_p)

Gerador

Dispositivo de medição

Dispositivo de controle

Entrada de regulação de tensão

Entrada de limitação de corrente

Entrada de limitação de potência

Eletrodo (com referência geral)

Eletrodo (com referência específica)

Resistência

Valor medido mínimo de resistência R

Resistência mínima específica do instrumento Rmin

Plasma

Característica de corrente máxima específica de instrumenCaracterística de potência máxima específica de instrumenCorrente máxima para o instrumento 15b

Potência máxima para o instrumento 15b

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21/21 p_a Potência máxima para o instrumento 15a

Ubb Tensão de operação para o instrumento 15b

Uba Tensão de operação para o instrumento 15a tvz Tempo de teste de ignição (50 ms - 50 s) t_w Intervalo de tempo de espera (0,5 s a 1 s)

Teste de ignição posterior

Teste de ignição cronologicamente anterior

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Aparelho (14) para suprir um instrumento médico (15) para o tratamento de tecido biológico (11) devido à ação de um plasma (28), caracterizado pelo fato de o aparelho (14) compreender:

um gerador (21) para a saída de uma tensão CA de alta frequência, em cujo caso o gerador (21) é conectado a uma saída (16) que pode ser conectada ao instrumento (15), uma fonte de alimentação (20) que é conectada ao gerador (21) a fim de suprir a dita fonte de alimentação com uma tensão de operação (Ub), um dispositivo de controle (23) para controlar o gerador (21) e/ou a fonte de alimentação (20), com um dispositivo de medição (22) para determinar a resistência elétrica (Rmin) do instrumento (15) conectado à saída (22), onde o dispositivo de controle (23) é disposto para especificar, pelo menos por um período de tempo (tzv), a tensão de operação (Ub) e/ou a potência (P) a serem emitidas para o instrumento (15) e/ou a corrente máxima (i) entregável ao instrumento (15) consistente com a resistência elétrica medida (Rmin) e para controlar a fonte de alimentação (20) e/ou o gerador (21) de acordo.
2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a fonte de alimentação (20) apresentar uma entrada de regulação de tensão (24) que é conectada ao dispositivo de controle (23).
3. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de a fonte de alimentação (20) e/ou o gerador (21) apresentarem uma entrada de limitação de corrente (25) que é conectada ao dispositivo de controle (23).
4. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de a fonte de alimentação (20)

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2/4 e/ou o gerador (21) apresentarem uma entrada de limitação de potência (26) que é conectada ao dispositivo de controle (23).
5. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o dispositivo de controle (23) compreender uma disposição de detecção de status de operação que é disposta para detectar o início de um teste de ignição durante o qual a tensão CA fornecida pelo gerador (21) para o instrumento (15) desenvolve um plasma (28) no instrumento (15).
6. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o dispositivo de controle (23) ser disposto para especificar, durante o teste de ignição, um valor nominal para a tensão de operação (Ub), o dito valor sendo maior do que durante a operação depois do teste de ignição.
7. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o dispositivo de controle (23) compreender uma disposição de detecção de status de operação que é disposta para detectar o final de um teste de ignição ou a extinção do plasma, durante o que a tensão CA fornecida para o instrumento (15) pelo gerador (21) resultou no desenvolvimento de um plasma (28) no instrumento (15).
8. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o dispositivo de controle (23) compreender uma disposição de detecção de status de operação que é disposta para detectar o final de um teste de ignição, durante o que a tensão CA fornecida para o instrumento (15) pelo gerador (21) não resulta no desenvolvimento de um plasma (28) no instrumento (15).
9. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o dispositivo de controle (23) ser disposto - depois de um teste de ignição com falha - para

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3/4 manter um intervalo de pausa especificado durante uma fase de espera (t_w) e para então iniciar outro teste de ignição.
10. Aparelho, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de o dispositivo de controle (23) ser disposto para detectar o trabalho elétrico (W) suprido para o instrumento (15).
11. Aparelho, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de o dispositivo de controle (23) ser disposto para detectar uma aproximação de um instrumento (15) colocado em um lúmen (12) na direção do tecido biológico (11) e para interromper a fase de espera e iniciar outro teste de ignição, uma vez que o dispositivo de controle (23) está na fase de espera.
12. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o dispositivo de controle (23) ser disposto para especificar a tensão de operação (Ub) e/ou a potência (P) entregáveis para o instrumento (15) e/ou a corrente máxima (15) entregável para o instrumento (15) durante uma fase de operação seguinte à fase de ignição, consistente com a resistência (Rmin) medida antes da ignição do plasma (28), e para controlar a fonte de alimentação (20) e/ou o gerador (21) de acordo.
13. Método para inflamar um plasma (28) em um ambiente aquoso em um eletrodo (27) de um instrumento médio (15) que está em contato com um fluido aquoso (13), caracterizado pelo fato de que o eletrodo (15) é conectado a um aparelho (14) que é disposto para a saída de uma tensão de alta frequência, que, antes de a tensão de alta frequência ser aplicada ao eletrodo (27) para inflamar o plasma (28), a resistência elétrica (R) entre o eletrodo e o ambiente aquoso é determinada e, considerando esta resistência (R), são executadas configurações de operação do aparelho (14).
14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracteriza

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4/4 do pelo fato de as configurações de operação preferivelmente envolverem apenas uma fase de ignição, durante a qual a água (13) presente no eletrodo (27) é evaporada e um plasma (28) é inflamado na bolha de vapor em desenvolvimento.
15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de as configurações de operação envolverem uma tensão de não carga (U) e/ou uma potência (P) que podem ser emitidas para o instrumento (15) e/ou uma corrente máxima (i) que é entregável para o instrumento (15).