CN104323853A - 电外科高频发生器 - Google Patents

电外科高频发生器 Download PDF

Info

Publication number
CN104323853A
CN104323853A CN201410577542.5A CN201410577542A CN104323853A CN 104323853 A CN104323853 A CN 104323853A CN 201410577542 A CN201410577542 A CN 201410577542A CN 104323853 A CN104323853 A CN 104323853A
Authority
CN
China
Prior art keywords
generator
frequency
resonant
surgical
electro
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410577542.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104323853B (zh
Inventor
埃里希·维尔纳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Erbe Elecktromedizin GmbH
Original Assignee
Erbe Elecktromedizin GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Erbe Elecktromedizin GmbH filed Critical Erbe Elecktromedizin GmbH
Publication of CN104323853A publication Critical patent/CN104323853A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104323853B publication Critical patent/CN104323853B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/12—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by passing a current through the tissue to be heated, e.g. high-frequency current
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/12—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by passing a current through the tissue to be heated, e.g. high-frequency current
    • A61B18/1206—Generators therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/12—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by passing a current through the tissue to be heated, e.g. high-frequency current
    • A61B18/1206—Generators therefor
    • A61B18/1233—Generators therefor with circuits for assuring patient safety
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00636—Sensing and controlling the application of energy
    • A61B2018/0066—Sensing and controlling the application of energy without feedback, i.e. open loop control
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00636—Sensing and controlling the application of energy
    • A61B2018/00773—Sensed parameters
    • A61B2018/00875—Resistance or impedance

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)

Abstract

用于切割和/或凝结生物组织的电外科高频发生器，包括电源和用于在输出过滤器中激发高频振荡的发生器平台，该输出过滤器包括并联谐振回路和连接其上的串联谐振回路，其上连接有至少一个电极，如果串联谐振回路具有高于并联谐振回路的谐振频率的谐振回路，则具有改进的效率水平。

Description

电外科高频发生器
本专利为2011年2月25日提交的PCT进中国专利申请号200980133629.0，专利名称为电外科高频发生器的分案申请。
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的电外科高频(HF)发生器。
在现代外科手术中，电外科高频发生器通常用于切割或凝结生物组织。为此，频率大于300KHz的高频信号由电外科高频发生器产生，并在待处理的位置由外科医生通过电极加以施加。电外科高频发生器包括用于为发生器平台供能的电源，该发生器平台在包括并联谐振回路和串联谐振回路的输出过滤器中激发高频振荡。这种电外科高频发生器是已知的，例如根据DE 39 04 558 A1。
电外科高频发生器研制中存在的问题在于，它们必须具有极高的效率，因为一方面对于电外科高频发生器来说将会需要在手术场所中不能接受的冷却系统，另一方面因为可能的话并不需要三相连接。因此，只有进一步提高电外科高频发生器的效率水平，才可能增加电外科高频发生器输出的最大电流和最大高频电压。
本发明的目的之一是提供一种具有改进效率水平的用于切割或凝结生物组织的电外科高频发生器。
根据权利要求1所述的电外科高频发生器使该目的得以完成。优选实施方式公开在从属权利要求中。
电外科高频发生器具有用于为发生器平台供能的电源，该发生器平台在包括并联谐振回路和连接其上的串联谐振回路的输出过滤器中激发高频振荡。串联谐振回路具有高于并联谐振回路的谐振频率的谐振频率。
根据现有技术，串联谐振回路和并联谐振回路的谐振频率极其一致，因为否则的话电压和电流不会成相位地振荡。本发明的重点是偏离这一教导，使串联谐振回路的谐振频率高于并联谐振回路的谐振频率。这基于以下事实的认知，即输出过滤器的并联谐振的谐振频率在负载下移向较高的频率，也就是说，电流和电压在负载下不成相位。因此，根据现有技术的电外科高频发生器的频率水平随着负载增加而下降。根据本发明谐振频率选择的结果在于，在电外科高频发生器的自由运行期间，尽管与现有技术相比，负载下两相位之间的差减小，电压和电流不成相位，即高频发生器的频率水平在负载下提高了。
优选地，串联谐振回路的谐振频率在并联谐振回路的谐振频率之上5％-25％的范围内，特别优选7.5％-12％。令人惊奇地发现，随着谐振频率的这种选择，在通常的载荷下获得了特别高的频率水平。
串联谐振回路的谐振频率优选低于电外科高频发生器短路期间存在的由电外科高频发生器产生的高频振荡的频率。优选地，串联谐振回路的谐振频率比电外科高频发生器短路期间存在的高频信号的频率低0.9倍，更优选低0.8倍。这样，能够获得防短路的输出过滤器。
优选地，并联谐振回路通过变压器连接到串联谐振回路上。因此两个谐振回路彼此电接触分离。正用该电外科高频发生器治疗的病人也因此与电源电接触分离。
如果并联谐振回路的电感是例如其一级绕组的变压器的电感时，则产生特别简单的输出过滤器的设计。
优选地，串联谐振回路在变压器的每侧，即在其二级绕组的每侧上都具有电感，连接到其每个的输出侧上的是电容，每个电容连接到各个电极上。
如果发生器平台包括有激发输出过滤器中的振荡的切换平台则是便利的，因为切换平台的激发频率控制简单。
为了产生与电外科高频发生器频率相匹配的驱动信号，产生器平台可具有通过电容连接到并联谐振回路上的控制输入。通过电容从并联谐振回路去耦合的信号可供送给相位转换器，在其输出端上连接有脉冲形成的平台。
通过由外科医生触动的开关，例如手动开关或脚动开关，脉冲形成平台的信号可供送给驱动平台。
下面参照附图以简单示例的方式对本发明进行说明，其中：
图1示出了显示电外科高频发生器原理的回路图，和
图2显示了作为高频信号的频率函数的电外科高频发生器的发生器输入阻抗和串联回路阻抗。
图1中的电外科高频发生器通过主输入平台13供能。这供送有可调节的电源装置12，该装置连接到包括电容1和电感2的并联谐振回路上。电感2是变压器的一级绕组。变压器将并联谐振回路1,2连接到串联谐振回路上，包括在变压器的二级绕组每侧上的串联回路闭塞部3，去耦合电容4在输出侧连接到其每个上。各个电极连接到每个去耦合电容4上。并联谐振回路1,2和串联谐振回路3,4构成了输出过滤器。对于驱动输出过滤器必要的脉冲通过电容6和电阻7从并联谐振回路1,2去耦合。来自并联谐振回路1,2的信号在电容6和电阻7之间分接出兵供送给相位转换器8。脉冲形成平台9连接在相位转换器8的输出侧。相位转换器8和脉冲形成平台9构成驱动信号，驱动信号按照输出过滤器存在的谐振同步化并通过操作装置11供送给驱动平台10。操作装置11可以是例如手动开关或脚动开关并通过启动电外科高频发生器的外科医生加以操作。驱动平台10控制构造为Mosfet的开关5，它将并联谐振回路1,2连接到可控制的电源装置12。
串联回路闭塞部3和去耦合电容4的尺寸要使得串联谐振回路3,4的谐振频率要高于并联谐振回路1,2的谐振频率。例如，发生器的基本频率可选择为等于并联谐振回路频率，例如350kHz。串联谐振回路的谐振频率可以是例如并联谐振回路谐振频率的1.1倍，具体为385kHz(参见图2)。发生器短路频率为500kHz，因此显著高于串联回路谐振频率。虚线显示在不同负载情况下并联谐振回路1,2的阻抗。连续线是包络线。在电外科高频发生器的自由运行状态(负载阻抗R持续非常高，表示为R持续>>)下，在350kHz的基本频率，阻抗是最大的。随着增加负载，即降低负载阻抗(R持续<)，最大值移向更高的频率，例如移到385kHz。串联谐振回路3,4的阻抗在该频率(385kHz)是最大的。因此在385kHz的工作频率，电压和电流成相位，即效率在对应该频率的负载是最佳的。在短路下(R持续<<)，并联谐振回路阻抗的最大值是在500kHz的短路频率。
附图标记
1  电容/电容器
2  电感/线圈
3  电感/线圈
4  去耦合电容
5  开关
6  电容器
7  电阻器
8  相位转变器
9  脉冲形成平台
10 驱动器平台
11 操作装置
12 电源装置
13 主输入平台

Claims (7)

1.用于切割和/或凝结生物组织的电外科高频发生器，包括电源(12)，发生器平台和输出过滤器，发生器平台用于在输出过滤器中激发高频振荡，其中至少一个电极连接到输出过滤器上，输出过滤器包括并联谐振回路(1，2)和连接到该并联谐振回路(1，2)上的串联谐振回路(3，4)，并联谐振回路包括第一电容(1)和第一电感(2)，第一电感(2)是变压器的一级绕组，其特征在于，串联谐振回路(3，4)具有高于并联谐振回路(1，2)的谐振频率的谐振频率，其中串联谐振回路(3，4)的谐振频率在并联谐振回路(1，2)谐振频率之上的7.5％-12.5％范围内，其中串联谐振回路(3，4)的谐振频率低于电极短路期间发生的频率且并联谐振回路(1，2)通过所述变压器耦合到串联谐振回路(3，4)上，串联谐振回路(3，4)的谐振频率比电极短路期间发生的高频信号频率低0.8倍。
2.根据权利要求1所述的电外科高频发生器，其特征在于，串联谐振回路(3，4)在变压器的二级绕组的每侧上都具有第二电感(3)。
3.根据权利要求2所述的电外科高频发生器，其特征在于，连接到两第二电感(3)每一个输出侧上的是第二电容(4)，所述第二电容(4)每个连接到各个电极上。
4.根据权利要求1所述的电外科高频发生器，其特征在于，发生器平台包括开关平台。
5.根据权利要求1所述的电外科高频发生器，其特征在于，发生器平台具有控制输入，其通过第三电容(6)连接到并联谐振回路(1，2)上。
6.根据权利要求5所述的电外科高频发生器，其特征在于，为了产生同步于高频发生器频率的驱动信号，在其外侧上连接有脉冲形成平台(9)的相位转换器(8)连接到控制输入上。
7.根据权利要求6所述的电外科高频发生器，其特征在于，来自脉冲形成平台(9)的输出信号通过操作装置(11)供送给驱动平台(10)。
CN201410577542.5A 2008-08-27 2009-08-14 电外科高频发生器 Active CN104323853B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008039884A DE102008039884A1 (de) 2008-08-27 2008-08-27 Elektrochirurgischer HF-Generator
DE102008039884.5 2008-08-27
CN200980133629.0A CN102131473B (zh) 2008-08-27 2009-08-14 电外科高频发生器

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980133629.0A Division CN102131473B (zh) 2008-08-27 2009-08-14 电外科高频发生器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104323853A true CN104323853A (zh) 2015-02-04
CN104323853B CN104323853B (zh) 2017-04-12

Family

ID=41161348

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980133629.0A Active CN102131473B (zh) 2008-08-27 2009-08-14 电外科高频发生器
CN201410577542.5A Active CN104323853B (zh) 2008-08-27 2009-08-14 电外科高频发生器

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980133629.0A Active CN102131473B (zh) 2008-08-27 2009-08-14 电外科高频发生器

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8911436B2 (zh)
EP (1) EP2344061B1 (zh)
JP (1) JP5497762B2 (zh)
CN (2) CN102131473B (zh)
DE (1) DE102008039884A1 (zh)
PL (1) PL2344061T3 (zh)
WO (1) WO2010025818A1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008039884A1 (de) * 2008-08-27 2010-03-04 Erbe Elektromedizin Gmbh Elektrochirurgischer HF-Generator
DE102010000396A1 (de) * 2010-02-12 2011-08-18 Erbe Elektromedizin GmbH, 72072 HF-Chirurgiegerät
DE102015204127A1 (de) * 2015-03-06 2016-09-08 Olympus Winter & Ibe Gmbh Elektrochirurgie-Generator
EP3308729A4 (en) 2016-08-10 2019-01-16 Olympus Corporation High frequency generator for an electrosurgical instrument
AU2018257642B2 (en) 2017-04-28 2024-03-21 Stryker Corporation Control console and accessories for RF nerve ablation and methods of operating the same
EP4147656A1 (de) 2021-09-14 2023-03-15 Erbe Elektromedizin GmbH Generator und verfahren zur erzeugung einer behandlungsspannung
PL4203305T3 (pl) 2021-12-22 2024-06-10 Erbe Elektromedizin Gmbh Generator do zasilania narzędzi medycznych

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10046592C2 (de) * 2000-09-20 2002-12-05 Erbe Elektromedizin Vorrichtung für die Hochfrequenz-Chirurgie
EP1693015A2 (en) * 1994-06-29 2006-08-23 Gyrus Medical Limited Electrosurgical apparatus
CN201091606Y (zh) * 2007-10-15 2008-07-30 杭州大力神医疗器械有限公司 肛肠综合治疗仪功率输出控制电路
CN102131473B (zh) * 2008-08-27 2015-01-14 爱尔伯电子医疗设备有限公司 电外科高频发生器

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5577213A (en) * 1978-12-06 1980-06-10 Fujitsu Ten Ltd Selective amplifier
US4571560A (en) * 1985-05-21 1986-02-18 Zenith Electronics Corporation Switched bandpass filter
GB8801177D0 (en) * 1988-01-20 1988-02-17 Goble N M Diathermy unit
DE3904558C2 (de) 1989-02-15 1997-09-18 Lindenmeier Heinz Automatisch leistungsgeregelter Hochfrequenzgenerator für die Hochfrequenz-Chirurgie
GB9526627D0 (en) * 1995-12-29 1996-02-28 Gyrus Medical Ltd An electrosurgical instrument and an electrosurgical electrode assembly
CA2512904C (en) * 2003-01-09 2011-06-14 Gyrus Medical Limited An electrosurgical generator
US20050107780A1 (en) 2003-11-19 2005-05-19 Goth Paul R. Thermokeratoplasty system with a calibrated radio frequency amplifier
JP2007135914A (ja) * 2005-11-18 2007-06-07 Olympus Medical Systems Corp 電気手術装置
US7513896B2 (en) * 2006-01-24 2009-04-07 Covidien Ag Dual synchro-resonant electrosurgical apparatus with bi-directional magnetic coupling
US7648499B2 (en) 2006-03-21 2010-01-19 Covidien Ag System and method for generating radio frequency energy
ES2308938B1 (es) * 2007-06-20 2010-01-08 Indiba, S.A. "circuito para dispositivos de radiofrecuencia aplicables a los tejidos vivos y dispositivo que lo contiene".
EP2323577B1 (de) * 2008-09-08 2016-04-20 Erbe Elektromedizin GmbH Softgenerator
GB2480498A (en) * 2010-05-21 2011-11-23 Ethicon Endo Surgery Inc Medical device comprising RF circuitry
US8998899B2 (en) * 2010-11-08 2015-04-07 Bovie Medical Corporation Multi-button electrosurgical apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1693015A2 (en) * 1994-06-29 2006-08-23 Gyrus Medical Limited Electrosurgical apparatus
DE10046592C2 (de) * 2000-09-20 2002-12-05 Erbe Elektromedizin Vorrichtung für die Hochfrequenz-Chirurgie
CN201091606Y (zh) * 2007-10-15 2008-07-30 杭州大力神医疗器械有限公司 肛肠综合治疗仪功率输出控制电路
CN102131473B (zh) * 2008-08-27 2015-01-14 爱尔伯电子医疗设备有限公司 电外科高频发生器

Also Published As

Publication number Publication date
US20110160718A1 (en) 2011-06-30
WO2010025818A1 (de) 2010-03-11
PL2344061T3 (pl) 2014-12-31
CN102131473A (zh) 2011-07-20
EP2344061B1 (de) 2014-07-23
DE102008039884A1 (de) 2010-03-04
CN102131473B (zh) 2015-01-14
JP5497762B2 (ja) 2014-05-21
CN104323853B (zh) 2017-04-12
US8911436B2 (en) 2014-12-16
EP2344061A1 (de) 2011-07-20
JP2012500678A (ja) 2012-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102131473B (zh) 电外科高频发生器
JP5252818B2 (ja) 無線周波数エネルギを生成するシステムおよび方法
US9737354B2 (en) Battery-powered electrosurgical forceps with multi-turn selectable-ratio transformer
EP2417926B1 (en) Dual synchro-resonant electrosurgical apparatus with bi-directional magnetic coupling
CN1245410A (zh) 水下操作的电外科发生器和系统
EP2863533A2 (en) Resonant inverter
WO2006018912A1 (ja) ゼロボルテージスイッチング高周波インバーター
US7722602B2 (en) Electrosurgical device
CN103533905B (zh) 高频外科手术装置以及具有限压器的高频外科手术系统
JPH03126447A (ja) 超音波処置装置
US9192423B2 (en) High frequency surgery generator
JP2011024306A (ja) スイッチング電源装置
CN116077169A (zh) 一种集成手术系统和集成手术器械
US10206734B2 (en) High-frequency generator for electric surgical instrument
CN111643183A (zh) 一种输出模式切换自匹配高频电刀电源电路
JPH10118094A (ja) 高周波焼灼電源装置
US11744632B2 (en) Generator with regeneration device
JP5657180B2 (ja) 少なくとも１つの高圧放電ランプを動作させるための回路装置及びその方法
KR20200063038A (ko) 임피던스 매칭을 이용한 과전류 제어 장치

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant