CN117942154A - 电外科系统和用于操作电外科系统的方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及电外科系统和用于操作电外科系统的方法。本发明涉及用于电外科系统的供给设备以及包括根据本发明的供给设备的电外科系统。除了发电机之外，供给设备还具有测量信号源，测量信号源能够提供具有交流电压和/或交流电流的形式的测量信号。从测量信号获得的阻抗参数能够被评估。供给设备的开关装置能够在多种开关状况之间切换。在不同开关状况下，通过评估单元，能够实现不同评估功能。测量信号源能够将测量信号施加于在供给设备的工作连接的治疗电流路径以及施加于供给设备的中性连接之间的中性电流路径。这样做时，通过测量信号，治疗的组织能够被分析，以及中性电极和病人之间的接触能够被检查或监测。

Description

电外科系统和用于操作电外科系统的方法
技术领域
本发明涉及一种电外科系统以及用于操作电外科系统的方法。
背景技术
在电外科系统中，已知通过(bymeans of)阻抗光谱学来分析组织，以便例如区分健康组织与肿瘤组织。为了这个目的，通过两个电极之间的测量电流来确定并且评估组织的阻抗。
例如，从EP 0813387 A1知道这种方法。在电外科系统的仪器的多个电极之间，能够施加测量电压或者与测量电压相比更高的治疗电压。通过测量电压，阻抗测量能够被执行以用于组织识别。通过治疗电压，组织能够被治疗。在用于为仪器供给测量电压或治疗电压的供给设备中，开关装置能够存在以便能够在用于测量电压的能量源和用于治疗电压的能量源之间切换。
EP 1511534 B1描述一种用于身体组织的电外科闭塞的装置。所述装置具有供给设备，多个电极被连接到所述供给设备。通过供给设备的高频发电机，分别在两个电极之间创建电流流动以便使组织凝结。通过测量装置，能够确定两个电极之间的阻抗，并且基于阻抗测量，从所述许多目前的电极，能够选择至少两个活动电极。
根据WO 2012/151493 A2的电外科系统包括供给设备和连接到供给设备的仪器。通过开关，用于组织的阻抗分析的评估装置或用于产生高频治疗电压的发电机能够被选择性地连接到仪器。通过评估装置，识别减小阻抗并且因此增加组织的电导的频率。随后，在识别的频率，治疗电压被施加于仪器。
另外，在DE 102016220157 A1中描述了一种电外科系统中的阻抗测量装置。基于在不同频率的阻抗测量，治疗的组织的状况能够被确定。例如，将会避免在电外科仪器的电极上的所不期望的组织的碳化或组织的粘结。
DE 102018114482 A1以及DE 19714972 A1描述一种电外科系统，所述电外科系统具有连接到供给设备的单极仪器和中性电极。通过阻抗测量，在DE 102018114482 A1中确定中性电极类型，而DE 19714972A1提出基于测量的组织阻抗来监测病人的身体上的中性电极的接触。在两个申请中，都在多个频率执行组织阻抗的测量。
EP 3496638 A1公开一种具有测量单元的电外科系统。所述电外科系统具有供给设备和连接到供给设备的至少两个电极，并且用于组织的治疗的交流电压能够被施加于所述至少两个电极之间。另外，可以在不同于治疗交流电压的频率在电极之间施加测量电压并且从其确定电极之间的组织的组织特性。
发明内容
从现有技术出发，提供一种改进的供给设备以及一种改进的电外科系统能够被视为本发明的目的，所述电外科系统以简单并且经济的配置允许组织分析以及病人上的中性电极的接触。
通过具有如权利要求1所述的特征的供给设备以及具有如权利要求15所述的特征的电外科系统，解决这个目的。
根据本发明的供给设备被配置并且提供以用于电外科系统。它包括多个设备连接，所述多个设备连接用于连接电外科仪器并且用于可选地连接中性电极。分别用于连接中性电极的两个中性连接和用于电外科仪器的一个工作电极的至少一个工作连接是设备连接。如果供给设备包括至少一个工作连接，则双极仪器能够被连接到工作连接(或者其它多极仪器也能够被连接到工作连接)。为了连接单极仪器，用于单极仪器的工作电极的一个工作连接就足够了。在这种情况下，使用用于连接中性电极的中性连接，在使用双极仪器的情况下，不需要所述中性连接。
另外，供给设备包括用于提供发电机电压和/或发电机电流的发电机。发电机电压是高频电压，和/或发电机电流是高频电流。发电机电压和/或发电机电流的频率特别地是至少200kHz。发电机电流或发电机电压被提供给电外科仪器的所述至少一个工作电极以便治疗生物组织，例如凝结或切割生物组织。
另外，供给设备包括用于提供测量信号的测量信号源。测量信号是优选地具有交变极性的交流电压信号或交流电流信号。因此，测量信号源能够是电压源或电流源。测量信号具有优选地处于至多高达100MHz的范围中的测量频率。作为选项，测量频率能够是最小10Hz，最小50Hz或最小100Hz。测量频率特别地是可变的。优选地，对于测量信号，能够选择或设置两个或更多个不同测量频率。
另外，供给设备包括用于测量阻抗参数的测量装置，所述阻抗参数分别描述提供的设备连接中的两个设备连接之间的阻抗，测量信号被提供给所述两个设备连接。在这些选择的设备连接之间，测量电压被施加，或者测量电流流动。根据是使用单极仪器还是使用双极仪器，两个设备连接经由第一工作电极、病人的组织和第二工作电极按照导电方式彼此连接(双极仪器)，或者经由至少一个工作电极、病人的组织和中性电极按照导电方式彼此连接(单极仪器)。在两种情况下，阻抗参数都例如取决于病人的组织的阻抗。
为了测量至少一个电流和/或至少一个电压，测量装置能够包括一个或多个电流传感器和/或电压传感器。
另外，供给设备包括开关装置。开关装置能够在多种开关状况之间切换，并且根据示例，至少在第一开关状况和第二开关状况之间切换。
在第一开关状况下，开关装置在一侧连接测量信号源与所述两个中性连接中的第一中性连接，并且在另一侧连接测量信号源与所述两个中性连接中的第二中性连接。因此，测量电压能够被施加在所述两个中性连接之间，或者在中性电极被连接的情况下，测量电流能够通过中性电极从第一中性连接流到第二中性连接，反之亦然。
在第一开关状况下，测量信号源与所述至少一个工作连接分离，从而连接到所述至少一个工作连接的工作电极不被提供测量信号。
然而，在第二开关状况下，测量信号源按照电气方式与所述至少一个工作连接连接。测量信号被提供给连接的电外科仪器的工作电极。在双极仪器的情况下，基于测量信号，电流能够经由组织从所述一个工作电极流到另一个工作电极并且从那里流回到测量信号源，而在连接的单极仪器以及连接的中性电极的情况下，基于测量信号，电流能够经由病人的组织从所述至少一个工作电极流到中性电极并且从那里流回到测量信号源。独立于使用的仪器的类型，在第二开关状况下，经由所述至少一个工作电极和病人的组织提供包括测量信号源的闭合电流电路。
另外，供给设备包括按照通信方式与测量装置连接的评估单元。评估单元被配置为评估测量的阻抗参数。根据评估结果，存在控制供给设备和/或通过供给设备的用户接口将信息提供给用户(例如，外科医生)的可能性。
经由开关装置，测量信号源的测量信号能够因此创建通过中性电极的电流流动(第一开关状况)或者经由工作电极、待治疗组织并且经由另外的工作电极或者替代的连接的中性电极回到测量信号源的电流流动(第二开关状况)。测量信号源因此可用于监测或检查中性电极和病人之间的接触(第一开关状况)以及用于确定病人的待治疗组织的状况和/或类型(第二开关状况)。
因此，通过测量信号源，独立于发电机电压和/或发电机电流，用于确定治疗的组织的状况和/或类型的阻抗光谱学能够被执行，并且中性电极与病人的正确接触或正确附着能够被检查和/或监测。例如，在供给设备的使用期间，它能够反复地在第一开关状况和第二开关状况之间切换，从而治疗的组织能够被反复地分析以及中性电极的正确接触能够被反复地检查和监测。一方面，用于阻抗光谱学的单独的电压或电流源是不必要的，并且另一方面，中性电极的接触的监测是不必要的。
在优选实施例中，供给设备是适合的并且被配置用于单极仪器的连接以及双极仪器的连接。
供给设备具有用于连接单极仪器的工作电极的第一工作连接。可选地，除了第一工作连接之外，供给设备能够包括用于第二工作电极的连接的第二工作连接。具有第一工作电极和第二工作电极的双极仪器能够被连接到第一工作连接和第二工作连接。供给设备然后适合于单极仪器的操作以及双极仪器的操作。
在优选实施例中，测量信号源被配置为交流电压源，并且提供具有测量电压的形式的独立于负载的交流电压作为测量信号。替代地，交流电流源能够被用作测量信号源。在两种情况下，都能够在不同测量频率提供交流电压或交流电流。
在第一开关状况下，评估装置特别地被配置为基于测量的阻抗参数来检查或监测病人和连接到所述两个中性连接的中性电极之间的电气接触。为了这个目的，基于阻抗参数来确定所述两个中性连接之间的阻抗。在测量信号的单个测量频率或者在测量信号的多个不同测量频率，能够确定所述阻抗。
优选地，连接到所述两个中性连接的中性电极包括两个导电电极区域，所述两个导电电极区域未在中性电极内部直接按照电气方式彼此连接。因此，中性电极的电极区域能够具有不同电势。在中性电极内部，它们未按照电气方式短路或按照低欧姆方式连接。在中性电极的预期使用期间，经由病人，实现电极区域之间的电气连接。中性电极特别地在合适的位置被附着在病人的皮肤上，特别地按照粘合方式被附着在病人的皮肤上。
由于所述两个中性连接之间的阻抗的确定，在中性电极和病人之间具有足够高的电导的正确布置能够被检查和监测。通过合适的用户接口，不充分的接触能够被指示给供给设备的用户。另外或者作为替代方案，如果在供给设备的使用期间确定中性电极和病人之间的导电接触不充分，则供给设备的操作能够被中断。在两种变型中，由于中性电极的区域中的太高的电流密度而导致的组织损伤都能够被避免。
另外，如果评估单元被配置为在第二开关状况下基于测量的阻抗参数来确定组织类型，则这是有益的。在第二开关状况下，特别地，能够执行例如取决于治疗的组织(即，特别地取决于组织的状况和/或类型)的阻抗的评估。在测量信号的一个或多个测量频率，能够执行在第二开关状况下的阻抗确定。这样做时，可以确定治疗的组织的组织类型和/或状况，其中仪器的至少一个工作电极与所述治疗的组织处于导电接触。
如果开关装置在第一开关状况和第二开关状况下按照电气方式将发电机与测量信号源和/或设备连接分离从而没有发电机电流流到测量信号源和/或设备连接，则这是优选的。
在优选实施例中，发电机被配置或控制，从而发电机在第一开关状况和第二开关状况下不创建发电机电压和/或发电机电流。没有发电机电压被施加于所述至少一个工作连接，和/或没有发电机电流的电流流动被允许经由所述至少一个工作连接到达连接到它的工作电极。这样做时，避免发电机电压和/或发电机电流在第一开关状况和第二开关状况下干扰阻抗参数的评估。
优选地，在第二开关状况下，开关装置在一侧按照电气方式连接测量信号源与所述至少一个第一工作连接，并且在另一侧连接测量信号源与所述两个中性连接。在第二开关状况下，通过开关装置，所述两个中性连接在供给设备内部按照低欧姆方式彼此连接或短路。因此，所述两个中性连接具有基本上相同的电势。
在优选实施例中，能够在可选的第三开关状况下切换开关装置，在第三开关状况下，开关装置在一侧按照电气方式连接发电机与所述至少一个工作连接并且在另一侧按照电气方式连接发电机与中性连接。在单极仪器被连接并且中性电极被连接的情况下，在这种第三开关状况下，由于发电机电压和/或发电机电流状况，电流被允许到达仪器的工作电极，从那里通过与工作电极处于导电接触的组织并且经由中性电极再次流回到供给设备。这种第三开关状况特别地用于通过单极仪器对组织的治疗，例如组织的凝结或切割。
评估单元特别地被配置为检查由发电机电压和/或发电机电流引起的在第三开关状况下的通过所述两个中性连接的电流流动，例如以便将来自第一中性连接的第一电流和来自第二中性连接的第二电流彼此进行比较。在这种比较中，第一电流和第二电流的一个或多个电流参数能够被彼此进行比较，例如振幅和/或绝对值和/或相位位置。
在第三开关状况下，至少在时间段期间，测量信号源能够提供测量信号。特别地，评估单元被配置，从而它还能够评估在单极治疗电流流动期间在中性连接检测的阻抗参数以便检查或监测中性电极和病人之间的过渡阻抗或电气接触。测量频率由此充分不同于发电机电压或发电机电流的发电机频率。在发电机的激活期间，还能够识别例如由中性电极与病人的至少部分脱离引起的、中性电极和病人之间的不充分的电气接触(太高的过渡阻抗)。
在优选实施例中，测量装置包括频率相关阻抗电路，所述频率相关阻抗电路能够包括并联振荡电路或者能够是并联振荡电路。例如，能够由并联电感和两个串联电容器配置并联振荡电路。频率相关阻抗电路(例如，并联振荡电路)连接第一中性连接与第二中性连接。
优选地，开关装置包括一个或多个可控开关，如果开关装置处于第一开关状况和/或第二开关状况，则所述一个或多个可控开关将频率相关阻抗电路与第一中性连接和/或与第二中性连接分离。优选地，至少在第三开关状况下或者专门在第三开关状况下，频率相关阻抗电路和第一中性连接和/或第二中性连接之间的电气连接被建立。
如果在第三开关状况下测量信号源被按照一定方式配置或控制从而测量信号的测量频率在预定义频率范围中变化，则这是有益的。这样做时，特别地可以确定频率相关阻抗电路包括局部或全局阻抗最大值所在的频率。
优选地，在可选的第四开关状况下，开关装置能够在一侧按照电气方式连接测量信号源与第一工作连接并且在另一侧连接测量信号源与第二工作连接。第四开关状况被提供以用于双极仪器的使用，并且可以说按照与在单极仪器的使用期间的第二开关状况类似的方式被使用。评估单元被配置为在第四开关状况下基于测量的阻抗参数来确定组织的状况和/或类型，连接的仪器的工作电极与所述组织处于导电接触。
优选地，开关装置能够在可选的第五开关状况下连接发电机与第一和第二工作连接，并且能够将测量信号源与工作连接分离。第五开关状况被提供以用于使用具有发电机电流的双极仪器。
特别地，测量信号源被配置或控制，从而它在第五开关状况下不产生测量信号。
为了控制开关装置并且可选地控制测量信号源和/或发电机，供给设备能够具有控制单元。控制单元(并且特别地，评估单元)能够被实现为集成在单个部件(特别地，IC)中。
通过数字“第一”、“第二”等来进行的特征(特别地，部件和开关状况)的标记专门用于区分特征，并且不隐含任何顺序或优先次序。例如，即使第四开关状况不存在，第五开关状况也能够存在。
本发明还涉及一种包括根据上述任何实施例的供给设备的电外科系统。另外，如果电外科仪器是单极仪器，则电外科仪器以及可选的中性电极另外是电外科系统的一部分。如果双极仪器是电外科系统的一部分，则双极仪器被连接到供给设备的第一工作连接和第二工作连接。如果单极仪器以及中性电极是电外科系统的一部分，则单极仪器被连接到工作连接或到目前的工作连接之一，并且中性电极被连接到第一中性连接和第二中性连接。
附图说明
从从属权利要求、具体实施方式和附图得到本发明的有益实施例。在下面，基于附图，详细地解释本发明的优选施例。附图示出：
图1是包括供给设备、单极仪器以及中性电极的电外科系统的实施例的原理图，
图2是包括供给设备以及双极仪器的电外科系统的另一实施例的原理图，
图3是具有方框图的形式的图1和2的供给设备的操作电路的实施例，由此操作电路包括发电机、测量信号源、测量装置、评估单元以及开关装置，
图4是在开关装置的第一开关状况下的图3的操作电路的等效电路图，
图5是在开关装置的第二开关状况下的图3的操作电路的等效电路图，
图6是在开关装置的第三开关状况下的图3的操作电路的等效电路图，
图7是在开关装置的第四开关状况下的图3的操作电路的等效电路图，
图8是在开关装置的第五开关状况下的图3的操作电路的等效电路图，
图9是在第一和/或第二和/或第四和/或第五开关状况下的供给设备的操作电路的发电机电流和测量电流的时间进展的示意性示例性示图，
图10是在第三开关状况下的供给设备的操作电路的发电机电流和测量电流的时间进展的示意性示例性示图，和
图11是取决于频率的频率相关阻抗电路的阻抗的示例性绝对值进展。
具体实施方式
在图1和2中，作为示例，图示电外科系统10的实施例。电外科系统10具有与根据本发明的实施例对应的供给设备11。电外科仪器12被连接到供给设备11。图1和2中示出的电外科仪器被配置用于开放式外科用途。替代于此，电外科仪器12还能够被配置用于内窥镜或微创用途。
电外科仪器12能够是单极仪器12a(图1)或双极仪器12b(图2)。当使用单极仪器12a时，电外科系统另外包括中性电极13。
在这里图示的实施例中，中性电极13包括导电第一电极区域14以及导电第二电极区域15。两个电极区域14、15并不在中性电极13内部按照低欧姆方式直接按照电气方式彼此连接，从而它们能够具有不同电势。在使用期间，中性电极13被附着到待治疗病人，从而电极区域14、15按照导电方式连接到病人。例如，中性电极13能够被按照粘合方式附着在病人的皮肤上。然后经由病人间接地建立两个电极区域14、15之间的电气连接。在这种状况下，两个电极区域14、15之间的电流流动间接地可能经由病人。
电外科系统被配置为通过电外科仪器12来治疗病人的生物组织16。生物组织16能够是器官组织、肌肉组织、脂肪组织、皮肤组织、血管或病人的其它生物组织16。例如，通过电外科仪器12，组织16能够被凝结和/或切割。
对于电外科仪器12(单极仪器12a或双极仪器12b)的连接以及对于中性电极13的连接，在实施例中，供给设备11包括多个电气设备连接20。设备连接20的数量能够变化。供给设备11具有用于连接电外科仪器12的至少一个工作连接。在图示的实施例中，供给设备11包括至少两个工作连接，即第一工作连接21以及第二工作连接22，从而单极仪器12a以及双极仪器12b能够被连接。单极仪器12a的工作电极23能够被连接到第一工作连接21。当使用双极仪器12b时，第一工作电极24能够被连接到第一工作连接21并且第二工作电极25能够被连接到第二工作连接22。
另外，在实施例中，用于与中性电极13的第一电极区域14进行电气连接的第一中性连接26以及用于与中性电极13的第二电极区域15进行电气连接的第二中性连接27是供给设备11的设备连接20。
如果供给设备11专门被配置用于供双极仪器12b使用，则在图示的实施例的修改中，单个工作连接21就足够了。另外，如果电外科仪器12包括超过两个工作电极，则可以提供超过两个工作连接21、22。
供给设备11被配置为为连接的电外科仪器12的至少一个工作电极23或24、25供给电能。在组织16的治疗期间，治疗电流特此流经治疗的生物组织16。当使用单极仪器12a时，治疗电流能够从工作电极23通过组织16流到中性电极13，并且从那里流回到供给设备11。当使用双极仪器12b时，治疗电流在两个工作电极24、25之间流经组织16。在两种情况下，都建立了闭合电流电路。
供给设备11的操作电路30的实施例的方框图被图示在图3中。根据图3的操作电路30图示供给设备11的电路的重要部件和零件，其中能够存在根据图3的操作电路30中未图示的另外的其它电路零件。
操作电路30包括发电机31，发电机31能够被配置为交流电流源或交流电压源。根据示例，通过发电机31，具有交变极性的交流电流和/或交流电压被提供作为发电机电压UG和/或发电机电流IG，其中频率能够处于300kHz到4.0MHz的范围中。根据供给设备11或电外科系统10的操作模式和应用，发电机31还能够在不同频率提供发电机电压UG或发电机电流IG。
如图3中所示，发电机31的连接按照电气方式经由第一线路32与第一工作连接21连接，并且发电机31按照电气方式经由第二线路33以其另一端子与供给设备11的第二工作连接22连接。
根据示例，操作电路30具有用于提供测量信号XM的测量信号源34。测量信号源34能够是电流源或电压源，并且因此能够提供测量电压UM和/或测量电流IM作为测量信号XM。测量信号XM是具有测量频率fm(特别地，具有交变极性)的交流电流或交流电压信号。测量频率能够被按照连续方式或按照步长设置为不同的测量频率fm，例如设置为第一测量频率f1、第二测量频率f2和/或第三测量频率F3。可设置的测量频率fm的数量能够变化。在实施例中，测量频率能够被设置为1.0Hz或10Hz或100Hz直至1.0MHz的范围中的一个或多个测量频率fm。
测量信号XM(例如，测量电压UM)具有最大1.0V的振幅，并且在实施例中具有大约10mV的振幅。
测量信号源34在一个端子经由第三线路35按照电气方式连接到第一中性连接26，并且在另一端子经由第四线路36连接到第二中性连接27。因此，测量信号源34能够创建通过连接到中性连接26、27的中性电极13的测量电流IM的电流流动。
操作电路30另外包括测量装置40。测量装置40被配置为测量阻抗参数P，阻抗参数P描述其间施加测量电压UM的两个选择的设备连接20之间的阻抗Z。在实施例中，阻抗参数P能够描述治疗电流路径B中的第一阻抗Z1或中性电流路径N中的第二阻抗Z2。治疗电流路径B是经由单极仪器12a和组织16在第一工作连接21和中性连接26、27之间的电气连接或者经由双极仪器12b和组织16在第一工作连接21和第二工作连接22之间的电气连接。中性电流路径N是经由中性电极13和病人在中性连接26、27之间的电气连接。
流经包括仪器的治疗电流路径B的发电机电流或其部分还能够被表明为工作或治疗电流。
如果测量电压UM被提供作为测量信号XM，则由此创建的通过治疗电流路径B或中性电流路径N的测量电流IM能够被用作阻抗参数P。如果反过来，测量电流IM被征用(impress)作为测量信号XM，则施加于治疗电流路径B或中性电流路径N的测量电压UM能够被用作阻抗参数P。在图3中图示的示例中，测量电流IM用作阻抗参数P，所述阻抗参数P能够例如基于发生在串联连接到测量信号源34的测量装置40的第一测量电阻器41的电压来测量。
在实施例中，测量装置40另外包括频率相关阻抗电路，所述频率相关阻抗电路在这里被配置为并联振荡电路44。频率相关阻抗电路(并且根据示例，并联振荡电路44)按照电气方式连接第三线路35与第四线路36。在优选实施例中，并联振荡电路44能够包括并联电感42和两个串联电容器43。另外的零件是可选的，但不是必需的。并联振荡电路44的各零件的值能够被确定大小，从而振荡电路具有频率相关阻抗进展，作为示例如图11中所示。阻抗进展是取决于频率f的并联振荡电路44的阻抗ZP的绝对值。阻抗进展在为了区分而表明为振荡电路频率f0的频率具有阻抗最大值ZPmax(绝对值)，该频率显著不同于发电机频率fg，在发电机频率fg，发电机31提供发电机电压UG或发电机电流IG(还能够被表明为工作电流)。在优选实施例中，振荡电路频率f0至多是发电机频率fg的大约1/3。另外，由并联振荡电路44形成的频率相关阻抗电路的特征在于：与阻抗最大值ZPmax相比，它在发电机频率fg具有阻抗ZP的显著更低的量或绝对值，例如阻抗最大值ZPmax的最大10％。
替代于并联振荡电路，还能够使用具有一个或多个局部阻抗最大值的其它频率相关阻抗电路，所述其它频率相关阻抗电路具有有着频率相关阻抗绝对值的至少一个部件，特别地，至少一个线圈或阻抗和/或至少一个电容器。
除了阻抗参数P之外，测量装置40还能够测量其它参数，例如通过第三线路35的第一电流I1和/或通过第四线路36的第二电流I2。为了这个目的，测量装置40能够包括第三线路35中的第二测量电阻器45和第四线路36中的第三测量电阻器46。作为另外的选项，测量装置40能够被配置用于测量由于由发电机31提供的发电机电压UG而流动的发电机电流IG。例如，为了这个目的，第四测量电阻47能够被布置在第一线路32中。
在实施例中，评估单元50是操作电路30的一部分。评估单元50被至少提供由测量装置40测量的阻抗参数P。如所解释，阻抗参数P描述治疗电流路径B中的第一阻抗Z1和/或中性电流路径N中的第二阻抗Z2。
作为选项，能够由测量装置40检测的另外的参数或变量也能够被提供给评估单元50，诸如第一电流I1和/或第二电流I2和/或发电机电流IG。
另外，操作电路30包括可在多种开关状况之间切换的开关装置51。开关装置51能够包括用于这个目的的一个或多个可控开关，所述可控开关能够分别由一个分派的控制信号控制。在实施例中，提供可由第一控制信号S1控制的第一开关52、可由第二控制信号S2控制的第二开关53、可由第三控制信号S3控制的第三开关54、可由第四控制信号S4控制的第四开关55、可由第五控制信号S5控制的第五开关56以及可由第六控制信号S6控制的第六开关57。在操作电路30的控制单元58中创建控制信号S1-S6。如图3中示意性所示，作为选项，评估单元50和控制单元58能够是一个共同部件或单元。
例如，开关52-57能够被配置为可控半导体开关(例如，双极或场效应晶体管)。清楚的是，在图3中图示的实施例的修改中，开关装置51还能够具有超过六个可控开关52-57或少于六个可控开关52-57。在实施例中，开关装置51的开关52-57被布置如下：
第一开关52被布置在第三线路35或第一中性连接26和第四线路36或第二中性连接27之间的连接路径中，并且能够按照低欧姆方式连接或能够使两个中性连接26、27短路。
第二开关53与测量信号源34的一个端子侧连接，并且能够在一个开关位置中按照电气方式将测量信号源的这个端子侧与第四线路36或第二中性连接27连接，由此测量信号源的这个端子侧能够在另一开关位置中按照电气方式与第一线路32或第一工作连接21连接。与第二开关53相对的测量信号源34的端子侧按照电气方式与第三线路35或第一中性连接26连接。
第三开关54被布置在第一中性连接26和第一线路35中的并联振荡电路44的一个连接侧之间。第四开关55被布置在第二中性连接27和第二线路36中的并联振荡电路44的另一侧之间。第三开关54和第四开关55能够建立或中断并联振荡电路44和分别分派的中性连接26或27和测量信号源34之间的电气连接。
第五开关56在测量信号源34的与第二开关53相对的一侧被串联连接到测量信号源34，并且能够建立或中断测量信号源34和第二线路33或第二工作连接22之间的电气连接。
第六开关57被布置在第四测量电阻器47和第一工作连接21之间，并且能够建立或分离从发电机31到第一工作连接21以及到第二开关53的电气连接。
在至少两种不同开关状况之间，根据示例，在第一开关状况C1(图4)、第二开关状况C2(图5)、第三开关状况C3(图6)、第四开关状况C4(图7)和第五开关状况C5(图8)之间，控制单元58能够切换开关装置51。开关装置51的控制能够例如取决于供给设备11的实际操作状况，例如供给设备11是与单极仪器12协作还是与双极仪器12协作和/或是否在所述至少一个工作电极23、24、25提供电力以用于组织16的治疗或者是否存在在所述至少一个工作电极23、24、25不提供这种电力的治疗暂停。
通过不同开关状况C1-C5，评估单元50能够执行不同评估任务。
在下面，基于图4-7，解释开关装置51能够在实施例中采用的开关状况C1-C5，由此在图4-7中，仅操作电路30的必要零件被按照简化方式图示。
第一开关状况C1被提供以用于单极仪器12a和中性电极13的使用。在第一开关状况C1下，第一开关52、第三开关54、第四开关55和第五开关56处于其非导通状况。第二开关53连接测量信号源34与第二中性连接27。中性电流路径N是第一中性连接26和第二中性连接27之间的电流路径，该电流路径由中性电极13和组织16形成并且在等效电路图中由第二阻抗Z2图示。经由第三线路35和第四线路36，中性电流路径N与测量信号源34连接，形成闭合电流电路。
如果测量信号源34提供测量电压UM，则测量电流IM流经中性电流路径N，所述测量电流IM能够通过测量装置40测量并且能够作为阻抗参数P而被传送给评估单元50。在评估单元50中，能够检查或监测第二阻抗Z2是否对应于表征中性电极13和病人之间的足够好的电导的测试准则。按照这种方式，病人的治疗所需的中性电极13和病人之间的电导能够被监测。在治疗期间的错误地附着的中性电极13和/或中性电极13的脱离能够被识别。由此，与中性电极13邻接的组织内的太高的电流密度能够被避免，所述太高的电流密度能够导致组织损伤。如果基于阻抗参数P或测量电流IM确定的中性电流路径N的第二阻抗Z2不满足所述预定义测试准则，则相应消息能够被输出给电外科系统10的用户，和/或另外的操作和例如为所述至少一个工作电极23或24、25供给电能能够被禁止。
第二开关状况C2被图示在图5中。第二开关状况C2也被用在具有单极仪器12a和中性电极13的电外科系统10中。在第二开关状况C2下，第一开关52处于其导通状况，并且按照低欧姆方式连接两个中性连接26、27。第二开关53处于这样的开关状况：它在一侧按照电气方式连接测量信号源34与中性连接26、27并且在另一侧连接测量信号源34与第一工作连接21。经由单极仪器12a及其工作电极23、组织16以及连接到中性连接26、27的中性电极13(用于单极仪器12a的使用的治疗电流路径B)，电流电路闭合。
在第二开关状况C2下，测量信号源34能够提供测量电压UM作为测量信号XM，从而测量电流IM流经治疗电流路径B。治疗电流路径B的特征在于第一阻抗Z1，第一阻抗Z1特别地取决于单极仪器12a的工作电极23与之处于导电接触的组织16的状况和类型。通过治疗电流路径B的测量电流IM是第一阻抗Z1的特性，并且能够在评估单元50中作为阻抗参数P被评估。评估单元50能够基于用作阻抗参数P的测量电流IM来推断第一阻抗Z1，并且能够从其确定治疗的组织16的状况和/或类型。
在第一开关状况C1下和/或在第二开关状况C2下利用激活的测量信号源34进行测量期间，发电机31被关闭，并且第六开关57被断开，从而既不提供发电机电压UG，也不提供发电机电流IG，并且发电机31按照电流方式(galvanically)不与测量信号源连接。这样做时，测量的干扰被避免。
第三开关状况C3被示意性地示出在图6中。在第三开关状况C3下，第一开关52和第五开关56处于非导通状况。第三开关54和第四开关55分别处于其导通状况。第二开关53连接测量信号源34与第二中性连接27。
在第三开关状况C3下，通过单极仪器12a，病人的组织16被治疗。发电机31是活动的并且提供发电机电压UG和/或发电机电流IG，从而用于组织16的治疗的电力可用于单极仪器12a的工作电极23。在治疗期间，电流流经第一工作连接21和中性连接26、27之间的治疗电流路径B，该电流被分离成第三线路35中的第一电流I1和第四线路36中的第二电流I2。通过测量装置51，两个电流I1、I2能够被彼此进行比较以便识别能够例如由于错误地布置在病人上的中性电极13而引起的不平等和不对称。为了这个目的，电流I1、I2的一个或多个特性电流参数能够被彼此进行比较，诸如振幅和/或绝对值和/或相位位置。
在第三开关状况C3下，另外，在将发电机电流IG施加于组织16期间，通过测量信号源34来提供测量信号XM(例如，测量电压UM)，由此测量电流IM流经中性电流路径N，测量电流IM能够由测量装置40测量并且能够被传送给评估单元50作为阻抗参数P。由此在足以区别于发电机电流IG的发电机频率fg的测量频率fm提供测量信号XM或测量电压UM。优选地，测量信号XM或测量电压UM的测量频率fm近似等于振荡电路频率f0，在振荡电路频率f0，并联振荡电路44具有其阻抗最大值ZPmax。对于测量电流IM，并联振荡电路44代表与中性电极13的第二阻抗Z2并联的具有高阻抗的电阻，由此基于测量的阻抗参数P，中性电极的阻抗能够被非常准确地确定。对于发电机电流IG，并联振荡电路44在两个中性连接26、27之间建立低欧姆连接，并且因此建立经由第三线路35和第四线路36到发电机31的电气连接。
不同于到目前为止描述的开关状况C1-C3，第四开关状况C4(图7)指代具有双极仪器12b的电外科系统10。在第四开关状况C4下，第一开关52、第三开关54、第四开关55以及第六开关57处于其非导通状况。然而，第五开关56处于其导通状况。第二开关53连接测量信号源34与第一工作连接21或第一线路32。测量信号源34因此被连接在两个工作连接21、22之间，发电机31与第六开关57的测量分离。测量电压UM能够因此被施加于治疗电流路径B，从而测量电流流动，所述测量电流能够在评估单元50中作为阻抗参数P被评估。在这种情况下，阻抗参数P描述治疗电流路径B的第一阻抗Z1，第一阻抗Z1的基本特征在于：组织16，双极仪器12b的第一工作电极24和第二工作电极25与组织16处于导电接触。基于由此表征的阻抗参数P或第一阻抗Z1，能够在评估单元50中确定组织16的状况和/或类型。
类似于开关状况C4，第五开关状况C5(图8)也指代具有双极仪器12b的电外科系统10。在这种第五开关状况C5下，第五开关56处于其非导通状况，并且因此，将测量信号源34与第二工作连接22分离。第六开关57在第五开关状况C5下处于其导通状况，并且由此闭合从发电机31经由治疗电流路径B(通过第一工作连接21和双极仪器12b、组织16和第二工作连接22)的电流电路。这种第五开关状况C5允许在双极操作中治疗组织16。
在第五开关状况C5下，测量信号源能够被配置或控制，从而它不创建测量信号XM。
在所有开关状况C1-C5下，评估的结果能够被使用以便自动地影响供给设备11的操作，和/或以便通过合适的用户接口将信息提供给用户，所述信息能够被例如按照光学方式和/或按照声学方式输出。例如，用户能够被通知治疗的组织16的状况和/或类型。根据组织的状况和/或类型，发电机31的电力和/或频率和/或电外科系统10(并且特别地，供给设备11)的其它设置也能够被调整或修改。另外，如果电外科系统10具有单极仪器12a与中性电极13，则能够在治疗期间检查和/或监测病人上的中性电极13的正确邻接。
优选地，在一种或多种开关状况(特别地，第一开关状况C1和/或第二开关状况C2和/或第四开关状况C4和/或第五开关状况C5)下的电外科系统10的操作期间，发电机31和测量信号源34并不同时创建交流电流或交流电压。相反，在发电机31不活动并且因此不提供电力(发电机电压UG和/或发电机电流IG)的时间段中执行测量信号XM的创建和表征阻抗Z1、Z2的阻抗参数P的测量，如图9中示意性所示。如图9中所示，如果未通过由发电机31创建的发电机电流IG来执行组织16的治疗，则仅通过激活测量信号源34来引起测量电流IM的电流流动。换句话说，在所述一种或多种开关状况(特别地，第一开关状况C1和/或第二开关状况C2和/或第四开关状况C4和/或第五开关状况C5)下，发电机电流IG或治疗电流流经治疗电流路径B所处的治疗时间段Pt不与测量电流IM流经中性电流路径N或治疗电流路径B所处的测量时间段Pm重叠。
从图9，也清楚的是，测量信号XM被创建所用的测量频率fm可变化。在不同测量时间段Pm期间，仅示例性的三个不同测量频率fm＝f1、f2、f3被示出在图9中。不同测量频率fm的数量能够变化。
另外，从图9，清楚的是，具有不同测量频率fm＝f1、f2、f3的测量时间段Pm能够直接邻接，或者能够通过治疗时间段Pt而彼此分离。
在不同于其它开关状况(根据示例，第一开关状况C1和/或第二开关状况C2和/或第四开关状况C4和/或第五开关状况C5)的第三开关状况C3下，测量信号源34和发电机31的同时激活是可能的。为了这个目的，在测量频率fm创建测量信号XM，测量频率fm显著区别于发电机频率fg并且优选地近似等于振荡电路频率f0。如所解释，对于测量电流IM，并联振荡电路44代表在阻抗最大值ZPmax的范围中具有阻抗ZP的高绝对值的并联电阻，而对于在发电机频率fg的工作电流IG，它代表低欧姆连接。在利用单极仪器12a治疗组织16期间，这也允许在测量频率fm＝f0的阻抗参数P的评估。按照这种方式，例如，在发电机31和单极仪器12a的治疗或激活期间，中性电极13的脱离也能够被监测。
作为示例，在图10中图示：治疗时间段Pt和测量时间段Pm能够在时间上重叠，即发生发电机31和测量信号源34的同时激活。能够意识到：测量信号XM被创建所用的测量频率fm＝f0显著区别于发电机频率fg。在发电机31的激活终止之后，能够在另一频率再次测量测量信号XM，所述另一频率能够例如类似于或等于发电机频率fg，如图10中f3所示，因为开关装置51采用例如开关状况C1或C2。
在实施例中，在发电机31的激活期间，测量频率fm能够在并联振荡电路44的阻抗ZP的阻抗最大值ZPmax的振荡电路频率f0周围的小频率范围中变化，以便精确地确定阻抗最大值ZPmax发生所在的频率。
在图11中能够看到频率范围上的并联振荡电路44的阻抗ZP的示例性阻抗进展。清楚的是，并联振荡电路44在振荡电路频率f0是高欧姆的，并且在那里包括它的阻抗最大值ZPmax。阻抗ZP从振荡电路频率f0开始随着增加和减小频率f而减小，并且在发电机频率fg是低欧姆的。
本发明涉及用于电外科系统10的供给设备11以及包括根据本发明的供给设备的电外科系统10。另外，电外科系统10能够包括单极仪器12a和中性电极13或双极仪器12b。供给设备11具有分别用于电外科仪器12的一个工作电极23、24、25的至少一个工作连接21以及用于中性电极13的第一中性连接26和第二中性连接27。供给设备11具有发电机31，通过发电机31，能够为电外科仪器12提供电力以用于组织16的治疗。另外，供给设备11具有测量信号源34，测量信号源34提供具有交流电压和/或交流电流的形式的测量信号XM。表征从测量信号XM获得的阻抗Z1、Z2的阻抗参数P能够通过供给设备11的测量装置40而被测量，并且能够被提供给供给设备11的评估单元50以用于评估。另外，供给设备11具有开关装置51，开关装置51能够在多种开关状况C1-C5之间切换。在不同开关状况C1-C5下，通过评估单元50，能够实现不同评估功能：测量信号源34能够将测量信号施加于在工作连接21的治疗电流路径B以及中性连接26、27之间的中性电流路径N。这样做时，通过测量信号XM，处理的组织16能够被分析，并且中性电极13和病人之间的接触也能够被检查和监测。
标号列表
10电外科系统
11供给设备
12电外科仪器
12a单极仪器
12b双极仪器
13中性电极
14第一电极区域
15第二电极区域
16组织
20设备连接
21第一工作连接
22第二工作连接
23单极仪器的工作电极
24双极仪器的第一工作电极
25双极仪器的第二工作电极
26第一中性连接
27第二中性连接
30操作电路
31发电机
32第一线路
33第二线路
34测量信号源
35第三线路
36第四线路
40测量装置
41第一测量电阻器
42并联电感
43串联电容器
44并联振荡电路
45第二测量电阻器
46第三测量电阻器
47第四测量电阻器
50评估单元
51开关装置
52第一开关
53第二开关
54第三开关
55第四开关
56第五开关
57第六开关
58控制单元
B治疗电流路径
C1第一开关状况
C2第二开关状况
C3第三开关状况
C4第四开关状况
f频率
f0振荡电路频率
f1第一测量频率
f2第二测量频率
f3第三测量频率
fg发电机频率
fm测量频率
I1第一电流
I2第二电流
IG发电机电流
IM测量电流
N中性电流路径
P阻抗参数
Pm测量时间段
Pt治疗时间段
S1第一控制信号
S2第二控制信号
S3第三控制信号
S4第四控制信号
S5第五控制信号
S6第六控制信号
t时间
UG发电机电压
UM测量电压
XM测量信号
Z1第一阻抗
Z2第二阻抗
ZP并联振荡电路的阻抗
ZPmax并联振荡电路的阻抗的阻抗最大值

Claims (18)

1.一种用于电外科系统(10)的供给设备(11)，包括：
多个设备连接(20)，包括分别用于中性电极(13)的两个中性连接(26，27)和用于电外科仪器(12)的一个工作电极(23，24，25)的至少一个工作连接(21，22)，
发电机(31)，用于在发电机频率(fg)提供发电机电压(UG)和/或发电机电流(IG)，
测量信号源(34)，用于提供以测量频率(fm)交变的测量信号(XM)，
测量装置(40)，用于测量阻抗参数(P)，所述阻抗参数(P)描述两个设备连接(20)之间的阻抗(Z1，Z2)，所述测量信号(XM)被提供给所述两个设备连接(20)，
开关装置(51)，能够在多种开关状况(C1，C2，C3，C4，C5)之间切换，在第一开关状况(C1)下按照电气方式连接所述测量信号源(34)与所述两个中性连接(26，27)并且按照电气方式将所述测量信号源(34)与所述至少一个工作连接(21，22)断开连接，并且在第二开关状况下按照电气方式连接所述测量信号源(34)与所述工作连接(21，22)中的至少一个工作连接，和
评估单元(50)，按照通信方式与所述测量装置(40)连接，并且被配置用于评估测量的阻抗参数(P)。
2.如权利要求1所述的供给设备，包括：第一工作连接(21)，用于连接单极仪器(12a)的工作电极(23)。
3.如权利要求1或2所述的供给设备，包括：第一工作连接(21)，用于连接第一工作电极(24)；和第二工作连接(22)，用于连接双极仪器(12b)的第二工作电极(25)。
4.如前面权利要求中任一项所述的供给设备，其中所述测量信号源(34)被配置为在彼此不同的多个测量频率(fm)提供所述测量信号(XM)。
5.如前面权利要求中任一项所述的供给设备，其中在所述第一开关状况(C1)下，所述评估单元(50)被配置为基于测量的阻抗参数(P)来检查连接到所述两个中性连接(26，27)的中性电极(13)和病人之间的电气接触。
6.如前面权利要求中任一项所述的供给设备，包括：第一中性连接(26)，用于连接中性电极(13)的导电第一电极区域(14)；和第二中性连接(27)，用于连接所述中性电极(13)的导电第二电极区域(15)。
7.如前面权利要求中任一项所述的供给设备，其中在所述第二开关状况(C2)下，所述评估单元(50)被配置为基于测量的阻抗参数(P)来确定组织的组织状况和/或组织类型，连接到所述至少一个工作连接(21，22)的电外科仪器(12)的工作电极(23，24，25)与所述组织处于导电接触。
8.如前面权利要求中任一项所述的供给设备，其中所述开关装置(51)在所述第一开关状况(C1)下并且在所述第二开关状况(C2)下按照电气方式将所述发电机(31)与所述测量信号源(34)断开连接。
9.如前面权利要求中任一项所述的供给设备，其中所述发电机(31)被配置或控制，从而如果所述测量信号源(34)在所述第一开关状况和/或所述第二开关状况(C2)下将测量信号(XM)提供给所述开关装置(51)，则所述发电机(31)不提供发电机电压(UG)或发电机电流(IG)。
10.如前面权利要求中任一项所述的供给设备，其中在所述第二开关状况(C2)下，所述开关装置(51)在一侧按照电气方式连接所述测量信号源(34)与所述至少一个工作连接(21，22)，并且在另一侧连接所述测量信号源(34)与所述两个中性连接(26，27)。
11.如前面权利要求中任一项所述的供给设备，其中在所述第三开关状况(C3)下，所述开关装置(51)在一侧按照电气方式连接所述发电机(31)与所述至少一个工作连接(21，22)，并且在另一侧连接所述发电机(31)与所述中性连接(26，27)。
12.如权利要求11所述的供给设备，其中在所述第三开关状况(C3)下，所述评估单元(50)被配置为检查由所述发电机电流(IG)创建的在所述第一中性连接(26)的第一电流(I1)和在所述第二中性连接(27)的第二电流(I2)。
13.如权利要求11或12所述的供给设备，其中在所述第三开关状况(C3)下，所述开关装置(51)按照电气方式连接频率相关阻抗电路与所述测量信号源(34)，特别地，所述频率相关阻抗电路是并联振荡电路(44)。
14.如权利要求11至13之一所述的供给设备，其中在所述第三开关状况(C3)下，所述测量信号源(34)被配置或控制，从而所述测量信号源(34)在不同于所述发电机频率(fg)的所述测量频率(fm)创建测量信号(XM)。
15.如权利要求14所述的供给设备，其中在所述第三开关状况(C3)下，所述测量信号源(34)被配置或控制，从而所述测量信号(XM)的所述测量频率(fm)在频率范围中变化以便确定所述频率相关阻抗电路包括阻抗最大值(ZPmax)所在的频率。
16.如前面权利要求中任一项所述的供给设备，包括：第一工作连接(21)和第二工作连接(22)，其中所述开关装置(51)在第四开关状况(C4)下在一侧按照电气方式连接所述测量信号源(34)与所述第一工作连接(21)，并且在另一侧连接所述测量信号源(34)与所述第二工作连接(22)。
17.如前面权利要求中任一项所述的供给设备，包括：第一工作连接(21)和第二工作连接(22)，其中所述开关装置(51)在第五开关状况(C5)下在一侧按照电气方式连接所述发电机(31)与所述第一工作连接(21)并且在另一侧连接所述发电机(31)与所述第二工作连接(22)，并且将所述测量信号源(34)与所述第一工作连接(21)并且与所述第二工作连接(22)断开连接。
18.一种电外科系统(10)，包括如前面权利要求之一所述的供给设备(11)和双极仪器(12b)或单极仪器(12a)。
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