CN1713856A - 电外科发生器和交叉检查输出功率的方法 - Google Patents

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Abstract

在电外科发生器中通过使用分离的第一和第二计算来计算与传送的输出功率相关的第一和第二值以评估功能和输出功率。比较两个计算的值，并在两个值之间的不同达到预定量时指示错误条件。所述分离的计算与输出电流和电压测量的测量、平均和抽样将其它分离活动一起担当检测由故障或设备失效引起的错误的有效基础。这种错误条件可以用作终止输出功率传送或指示错误的基础。

Description

电外科发生器和 交叉检查输出功率的方法
技术领域
本发明通常涉及电外科。更具体来说，本发明涉及一种新的改进的电外科发生器和交叉检查传送的电外科功率量以保证电外科发生器的适当功能性并在外科手术期间传送所需的电外科功率量的方法。
背景技术
电外科涉及到应用相对高的电压、射频(RF)电功率到进行手术的病人的组织，以便用于切除该组织、凝结或防止血液或液体从组织流出、或同时切除或凝结该组织。高压、RF电功率是由电外科发生器产生的，并且在外科手术期间，来自发生器的电功率被从外科医生操纵的激活电极应用到该组织。
传送到病人的电外科能量的量和特性是由外科医生确定的，并且依赖于手术的类型，等等。例如，切除是通过传送具有相对高功率(例如300瓦特)的连续RF信号来完成的。凝结是通过在工作循环内快速打开和关闭RF功率来产生的。凝结工作循环具有与传送的RF功率相比相当低的频率。然而，在每个工作循环的工作时间期间，电功率以RF频率来传送。在凝结期间传送的功率典型地处于大约40-80瓦特的附近，虽然可能需要低到10瓦特或高到110瓦特的功率传送。同时切除并凝结，也称作“混合”操作模式，还涉及传送RF能量的工作循环，但是在混合期间的工作循环的工作时间大于凝结期间的工作循环的工作时间。功率是按RF频率传送的，这是因为该频率高到足以避免神经刺激，从而允许该组织在没有因电能所引起的收缩的情况下保持稍微静止。
电外科发生器还必须具有传送相对宽范围功率的能力。组织的电阻或阻抗在手术期间可以从点到点根本上改变，从而增加了电外科发生器的功率调节要求。例如，充满很多液体的组织，例如肝脏，可以显示出40欧姆左右的电阻或阻抗。其它组织，例如骨髓，可以具有900欧姆左右的阻抗。组织的肥肉或脂肪将增加其阻抗。组织的可变特性需要电外科发生器能够事实上基于即时改变的基础在外科医生移动通过并工作在外科手术地点的不同类型组织时传送有效的功率量到所有类型的这些组织中。
在电外科期间所遇到的功率传送的这些宽泛变化对电外科发生器施加了严格的性能约束。几乎没有其他电放大器能够那么快速地响应于这种宽泛变化的功率传送要求。如果不能充分地操作和控制输出功率，就可能对组织产生不必要的破坏或伤害到病人或外科手术人员。同样，如果不能充分地建立用于切除、凝结或同时执行两种过程的电特性，也会导致不必要的组织破坏或伤害。
几乎所有的电外科发生器都涉及某种形式的输出功率监视电路，以便用来控制输出功率。为调节目进行功率监视的程度依据所选的模式类型而变化。例如，凝结操作模式通常不涉及感测传送的电压和电流，也不使用这些测量来计算用于调节输出功率的功率。然而，在切除操作模式中，典型地要感测输出电流和功率，并使用这些值作为反馈来调节传送的功率。
除了功率调节的能力之外，大多数电外科发生器还具有确定错误条件的能力。监视电外科发生器的输出功率以确保传送合适的含能量和特性的电外科能量。如果检测到错误就产生告警。该告警提醒外科医生产生问题和/或关闭或终止来自电外科发生器的功率传送。
由微处理器或微控制器控制的某些类型的医疗设备使用多个处理器用作备份和监视。一般说来，其中一个处理器充当主要用来控制设备的正常功能的控制处理器。另一个处理器充当主要用来检查控制处理器和医疗设备的其它部件的恰当运行的监视处理器。使用主要用于控制功能的一个处理器和主要用于监视功能的另一个处理器具有实现监视的冗余性目的的优点，这是因为每个处理器在错误条件下都具有关闭或限制医疗设备的功能的独立能力。甚至存在描述安全和监视处理器的责任的多处理器医疗设备的标准和建议。
发明内容
希望开发本发明来实现在多处理器电外科发生器中高度可靠地进行监视的目的。本发明还开发来实现控制和监视功能，以及需要在连续并且相对频繁地重新产生的基础上交叉检查的用于监视条件的部件，以确保在电外科发生器快速和宽泛变化输出要求的情况下的合适功能。此外，本发明有利地通过使用多处理器来监视电外科发生器的输出功率，不仅为了从输出功率调节的立场来控制电外科发生器，而且为了在一般的基础上检查处理器及其相关设备的合适功能。
根据这些改进，本发明涉及一种评估电外科发生器功能和由该发生器传送的电外科输出功率的方法。使用第一计算来计算与传送的输出功率相关的第一值，和使用第二计算来计算与传送的输出功率相关的第二值。比较该第一和第二值，并在第一和第二值之间的不同达到预定量时指示错误条件。优选地，使用传送的功率电压和电流的分开测量来执行第一和第二计算，所述第一和第二值是在不同预定时间周期上计算的平均值，并按用于使用第一计算来计算第一值的不同抽样频率抽样这两个输出电流和输出电压测量。第一和第二值的分开计算，连同输出电流和电压测量的测量、平均和抽样的其它优选分离活动一起而促成用于交叉检查电外科发生器的合适功能和功率输出的有效基础，并且在错误条件下采取行动来防止因发生器的不合适的功率传送或其它不合适的功能而对病人产生的危险。
另一种用于评估功能和传送的输出功率的方法，其也包含相同的益处和改进，包括：激活电外科发生器来传送输出功率；感测在第一周期间隔内的电流和电压来获得传送输出功率的第一组电流电压测量值；感测在第二周期间隔内的电流和电压来获得传送的输出功率的第二组电流电压测量；记录所述的第一和第二组测量值；去激活电外科发生器以终止传送输出功率；通过使用控制处理器执行第一计算来计算与从第一组记录的测量值得出的所传送输出功率相关的第一值；通过使用监视处理器执行第二计算来计算与从第二组记录的测量得出的所传送输出功率相关的第二值；比较所计算的第一和第二值以确定所计算的第一和第二值之间的不同是否达到预定的量；并在确定所计算的第一和第二值之间的不同达到预定量时执行错误响应。
本发明还涉及一种改进的电外科发生器，其具有评估其自身功能性和传送的输出功率的能力。多个传感器感测传送的输出功率的电流和电压并提供与所感测的电流和电压量相关的电流和电压测量信号。控制处理器接收电流和电压测量信号并基于该电流和电压测量信号执行第一计算来产生功率调节反馈信息并产生与传送的输出功率相关的第一值。监视处理器接收该电流和电压测量信号并执行与第一计算分离的第二计算来产生与所传送输出功率相关的第二值。通信路径连接控制和监视处理器，通过该路径在处理器之间传输包括第一和第二值的信息。控制和监视处理器中的一个充当比较处理器以执行用来比较第一和第二值并在该第一和第二值之间的不同达到预定量时传送错误条件信号的比较过程。电外科发生器通过发布错误指示和/或终止传送输出功率来响应于错误条件信号的断言(assertion)。电外科发生器的优选特征包括用来产生两种计算中使用的单独电流测量信号和单独电压测量信号的各自传感器。电外科发生器的另一个优选特征是将数字形式的电流和电压测量信号读入存储器的直接存储器存取(DMA)技术，并且此后，从存储器读出这些信号来执行所述两种计算。分离的计算与输出电流和电压的其它优选的单独测量相结合允许电外科发生器交叉检查其自身的功能和功率输出，并在检测到偏差时采取合适的动作来防止对病人产生危险。
通过参考下面结合附图对当前优选实施例的详细描述及所附权利要求书，可以获得对本发明公开及其范围和实现上述改进的方式的更完整理解，下面对附图进行简单概括。
附图说明
图1是包括本发明的多处理器电外科发生器的框图。
图2是图1所示电外科发生器的RF输出部分的框图。
图3是显示在由图1所示电外科发生器的其中一个处理器监视输出功率期间的信号和信息流的框图。
图4是产生用于监视功率输出和产生信息的信息的程序的流程图，该程序由图1所示的电外科发生器的图2和3所示的部件执行。
图5是传输、分析并响应于由图4所示程序产生的信息的程序的流程图。
具体实施方式
图1所示电外科发生器20在22提供电外科输出电压和输出电流，22连接到单极和双极电外科的激活电极(没有示出)。在24，在已经传导通过病人的组织之后，电流从返回电极(没有示出)返回到电外科发生器20。由在26提供的激活信号激活发生器来传送在22的电外科输出功率。一旦关闭支持有效电极并由外科医生持有的手部件(没有示出)上的开关，就断言(assert)激活信号26。激活信号26还可以从由外科医生的脚踏压力按压的传统脚踏开关(没有示出)来断言。
电外科发生器20包括系统处理器30、控制处理器32、和监视处理器34。系统处理器30通常控制电外科发生器20的整体功能。系统处理器30包括非易失存储器(没有示出)，其包含下载到其它处理器32和34来建立控制和监视处理器32和34的功能以及电外科发生器20的整体功能的编程指令。处理器30、32和34在系统总线36上相互通信。通常，系统处理器30在高层监视和控制整个电外科发生器20。
控制处理器32的主要功能是建立和调节在22从电外科发生器产生的功率。控制处理器32连接到高压电源38、RF放大器40和RF输出部分42。高压电源38通过整流由传统电网供电线44提供的传统交流(AC)功率来产生DC工作电压，并将DC工作电压功率传送到在46的RF放大器40。RF放大器40将DC工作电压转换成单极驱动信号50和双极驱动信号52，这些信号具有适于由外科医生选择的电外科操作模式和功率量的内能和工作循环。RF输出部分42将单极和双极驱动信号50和52转换成RF电压和电流波形，并将这些波形提供给在22的激活电极作为电外科发生器的输出功率。
监视处理器34的基本功能是监视高压电源38和RF输出部分42的功能，并监视系统处理器30和控制处理器32的功能。如果监视处理器34检测到输出电外科能量中的偏差，或系统处理器30或控制处理器32的期望功能中的偏差，就指示故障模式，并且监视处理器34终止从电外科发生器20传送输出电外科能量。
处理器30、32和34是传统微处理器、微控制器或数字信号处理器，所有这些实质上都是已经被编程来执行电外科发生器20的具体功能的通用计算机。
电外科发生器20还包括允许用户选择电外科工作模式(切除、凝结或两者混合)和所需输出功率量的用户输入设备54。通常，输入设备54是用户操作来提供控制、模式和其它信息到电外科发生器的转盘和开关。电外科发生器20还包括信息输出显示器56和指示器58显示器56和指示器58提供反馈、菜单选项和性能信息给用户。输入设备54和输出显示器56和指示器58允许用户建立和管理电外科发生器20的工作。
在26的激活信号被从手指和脚踏开关应用到激活端口62。系统处理器30从激活端口62读取激活信号26来控制从电外科发生器20的功率传送。部件54、56、58和62通过与系统总线36分离的传统输入/输出(I/O)外设总线64连接到系统处理器30，并与之进行通信。
为了连续监视传送的功率以及获得安全监视目的的高度可靠性和冗余性，控制处理器32和监视处理器34的每一个各自计算从RF输出部分42传送的功率。然后，由三个处理器30、32和34中的至少一个比较各自的功率计算，并且如果注意到偏差，那么该比较处理器就发信号通知系统处理器30该偏差，并且关闭电功率发生器20的功率传送和/或指示产生错误。
由控制处理器32执行的功率计算是控制处理器在调节输出功率中的正常功能的一部分。控制处理器32从RF输出部分42接收输出电流信号70和输出电压72。该控制处理器通过相乘电流和电压信号70和72获得功率输出来计算输出功率量。监视处理器34接收输出电流信号74和输出电压信号76。输出电流和电压信号74和76通过分离的电流和电压传感器独立地从输出电流和电压信号70和72得出。监视处理器34基于输出电流和电压信号74和76计算输出功率。由控制处理器32和监视处理器34执行的与功率相关的计算不一定以相同的频率或在精确相同的时刻来执行，虽然这些功率计算必须在时间上充分相关以便可以相互比较。
分离计算的与功率相关的信息被一个或多个处理器30、32或34周期性地比较，优选地在系统处理器30或监视处理器34中进行。为了进行比较，所计算的功率信息被通过系统总线36传输到执行该比较的处理器。如果该比较表明处于可接受的限制内的类似的功率计算，那么就指示电外科发生器20的正确功能。如果该比较表明处于可接受限制之外的不相似的功率计算，那么就指示与安全相关的问题。不相似的功率计算可表示控制或监视处理器32或34的其中一个出现故障，或与处理器结合使用的某些部件出现故障、或在提供电流和电压信号70、72、74和76的电流和电压传感器中的一个的故障，等等。通常，对于由功率计算偏差指示的问题的响应将导致指示错误条件和/或终止电外科发生器20的功率传送。还将把信息提供并显示在描述该错误条件的显示器56和指示器58。
每个处理器30、32和34具有在电外科发生器的功率传送上实施控制的能力。监视处理器34和系统处理器30断言使能信号78和79到AND逻辑门82。控制处理器30断言驱动定义信号80到逻辑门82。该驱动定义信号80被传递通过逻辑门82并成为用于RF放大器40的驱动信号84，只要使能信号79和80同时呈现给逻辑门82。如果系统处理器30或监视处理器34分别停止断言(deassert)其使能信号79或78，那么逻辑门82将终止传送驱动信号84，并且RF放大器80将停止传送单极和双极驱动信号50和52，从而导致终止在22传送发生器20的电外科功率。由于系统处理器32产生了驱动定义信号80来控制电外科发生器的输出功率，所以控制处理器82可以简单地停止断言驱动定义信号80来使得电外科发生器停止传送输出功率。从而，任何一个处理器30、32或34具有在通过分别停止断言信号79、80或82而独立计算的功率输出中出现明显偏差的条件下关闭或终止电外科发生器的功率传送的能力。
有关产生输出电流和输出电压感测信号70、72、74和76的更多细节通过参考图2来进行理解，其显示了一部分的RF输出部分42(图1)。单极电外科电流的流动路径是通过传送导线86、通过串联的电流传感器88和90，通过继电器92并到达由继电器92所选的一个或多个插头连接器94、96或98。单极电外科电流从插头连接器94、96和98流向在22的激活电极。单极电外科电流的返回路径是从在24的电返回电极(没有示出)到返回电极(有时称作返回垫片)所连接的返回插头连接器100。返回电流流过返回导线102。电压传感器104和106连接在传送导线86和返回导线102之间来感测传送单极电外科输出功率的电压。
电流传感器88将输出电流感测信号70传送到控制处理器32(图1)，并且电流传感器90将输出电流感测信号74传送到监视处理器34(图1)。以相同的方式，电压传感器104传送输出电压感测信号72到控制处理器32(图1)，并且电压传感器106传送输出电压感测信号76到监视处理器34(图1)。以此方式安排，电流传感器88和90，以及电压传感器104和106提供它们各自的感测信号，而独立于由其它传感器提供的感测信号。从而，一个传感器的任何不利功能不会影响到其它传感器的功能。
双极电外科电流的流动路径是从第一双极传送导线108通过串联电流传感器110和112到达双极输出插头连接器114。双极电外科电流从插头连接器114流到在22的激活电极从在24的返回电极返回。返回电流从双极输出插头连接器114流动通过第二双极导线120。电压传感器116和118被连接在第一和第二双极传送导线108和120之间，并且从而感测传送双极电外科输出功率的电压。
电流传感器110将输出电流感测信号70传送到控制处理器32(图1)，电流传感器112将输出电流感测信号74传送到监视处理器34(图1)。以相同的方式，电压传感器116传送输出电压感测信号72到控制处理器32(图1)，电压传感器118将输出电压感测信号76传送到监视处理器34(图1)。以此方式进行安排，电流传感器110和112以及电压传感器116和118提供它们自己的感测信号，独立于由其它传感器提供的感测信号。再次，从而其中一个感测器的不利功能不会影响到其它传感器的功能。
当电外科发生器工作于单极或双极模式时，只有一组电流感测信号70和74和只有一组电压感测信号72和76将被提供。换句话说，在正常工作条件下，电外科发生器不可能同时工作在单极和双极模式。每个传感器116、118、104、106、110、112、88和90优选地是传统的变压器。
电流感测信号70和74，以及电压感测信号72和76分别被应用并由控制处理器32和监视处理器34进行处理，每一个以图3所示的相同的方式来进行。电流和电压感测信号70(74)和72(76)被从RF输出部分42(图2和1)提供到传统模数转换器(ADC)122。ADC122将模拟电流和电压感测信号70(74)和72(76)的瞬时值按由微处理器32(34)提供的控制信号建立的抽样间隔转换成抽样值。电流和电压感测信号70(74)和72(76)的抽样值被按由传统直接存储器存取(DMA)控制器124建立的顺序地址存储在传统缓冲存储器126。ADC 122和DMA控制器124工作在半自治基础上来将电流和电压感测信号的抽样值存储在缓存器126中。在本发明中可以有效使用的一个示例性抽样技术在2002年11月19日申请的美国专利申请No.10/299953“Electrosurgicl Generator and Method with MultipeSemi-Autonomously Executable Functions”中详细进行了描述。
在缓存器126中已存储预定数量的电流和电压感测信号70(74)和72(76)的抽样值之后，微处理器32(34)读取这些值，并此后计算与功率相关的信息。在从缓存器126读取电流和电压感测信号的这些值之后，DMA控制器124使用由ADC 122提供的新值替代在缓存器126中的这些值。
与功率相关的信息优选地是均方根(RMS)输出功率或某些与RMS输出功率相关的值。计算与功率相关信息的一种优选技术是微处理器32(34)求取电流和电压感测信号70(74)和72(76)的瞬时抽样值的每一个的平方，相加所有的被平方的电流抽样值，相加所有的被平方的电压抽样值，将被平方的电压抽样值的和与被平方的电流抽样值的和相乘在一起，并取相乘所得乘积的平方根。这种计算的例子不是真正的RMS功率，这是因为没有执行除以收集的抽样数的步骤。然而，所产生的与功率相关的信息直接与RMS功率相关，这是因为在计算中所采用和使用的抽样数相同。根据本发明，可以执行其它类型的数学计算来获得与功率相关的信息。确定与功率相关的信息的一个示例性计算技术在2002年11月19日申请的美国专利申请No.10/299953“Electrosurgicl Generator and Method with MultipeSemi-Autonomously Executable Functions”中进行了描述。本发明还可以使用其它与功率相关的信息的计算算法。
通过获得在预定时间上的多个抽样值来计算功率有效地积分该与功率相关的信息。这在由外科医生激活电外科发生器的典型方式中尤其有利。该典型激活过程用于外科医生在整个电外科过程期间每次按压手指控制开关或踩踏脚踏开关几秒钟来执行一系列相对短的和连续重复的外科手术动作。在相对长的时间周期上收集抽样允许对从每个这种短激活中产生的值进行积分和长时间数字滤波作为一种类型的滤波来消除反常的影响。
使用类似的电压和电流感测信息，控制处理器32和监视处理器34的每一个应当计算几乎相同量的功率。由于每个信号的定时考虑或在传感器或在每个信号的信号路径中的轻微差别，在所计算的值之间可能产生一些小的差别。因此，通过比较在由经验确定的可接受容差内寻找两个几乎相同的结果。
在执行该计算之后，该结果被存储在存储器128或保持在执行该计算的处理器中。存储器128连接到系统总线36以便存储在存储器128中的计算结果可以被也连接到系统总线36的一个或多个其它的处理器读取。
为了比较所计算的与功率相关的结果，所计算的与功率相关的结果被通过系统总线36传输到系统处理器30或控制处理器32或监视处理器34(图1)。系统处理器30或监视处理器34(图1)应执行该比较来获得在必须进行计算以调节输出功率的控制处理器32(图1)的操作上的冗余校验。然而，取决于控制处理器32的能力，可以比较与功率相关的信息。执行该比较的处理器，此后称作“比较处理器”，从控制处理器32和监视处理器34的存储器128接收所计算的功率信息来执行该比较。
图4显示了由控制和监视处理器32和34使用来从抽样电流和电压值计算与功率相关信息的处理流或过程150的典型并更详细的解释。过程150开始于步骤152。在步骤154，通过传送激活信号26(图1)确定电外科发生器是否已经激活。直到激活为止，过程150一直在步骤154等待。一旦激活发生，启动定时器或记录当前时间(启动时间)，并显示在步骤156。处理器能够测量或计算激活的持续时间。在步骤158收集电流和电压信号的抽样值直到确定在步骤160去激活电外科发生器。在步骤158，ADC 122将电流和电压感测信号的模拟值转换成它们的数字抽样值，并且DMA控制器124将由ADC 122产生的瞬时抽样值存储在缓冲存储器126中(图3)。这种情况会发生，直到在步骤160去激活电外科发生器或直到使用抽样填充缓冲存储器126。一旦在步骤160被去激活，则在步骤162停止采集抽样值(数据)。此后，在步骤164，定时器被停止或记录当前时间(停止时间)。
如果激活电外科发生器的期间的时间周期不处于预定的时间窗内，如在步骤166和168确定那样，那么就不执行与功率相关的信息计算。替代地，过程150返回到步骤154以等待下一个激活。以此方式，在实际程序期间典型地不涉及传送电外科功率的某些公共事件将不会导致电外科发生器的无意识、不必要的关闭。例如，一些外科医生暂时短路电外科发生器的输出功率终端以观测电弧来作为确定电外科发生器是否工作的技术。虽然这不是建议的程序，但是这告诉了外科医生电外科发生器正在工作。由于不存在组织电阻或阻抗，所以电流和电压感测信号70(74)和72(76)是反常的。这种反常可能会在所计算的与功率相关的信息中引起相当大的偏差，以致于当进行比较时检测到错误，而事实上并不存在实际的错误。而且，控制处理器32或监视处理器34可能错过部分或全部的太短的功率传送事件。以相同的方式，使用在步骤168确定的预定时间窗的最大持续时间，通过防止电外科发生器的过长的激活传送感测电压和电流的太多的抽样值到缓存器126(图3)而使其溢出来获得激活时间期间的精确抽样。
这样，在步骤166和168建立的预定时间窗使能过程150来防止在反常情况下无意关闭电外科发生器20。所述窗的大小是基于有关大多数电外科手术的典型持续时间的经验数据来选择的，其通常落入最小和最大时间的范围内(例如，分别为0.5-5.0秒)。缓存器126的大小和ADC 122(图3)的抽样速率还在步骤168定义最大时间限制，在该时间限制内可以收集数据，尽管如果信息是在较长的时间周期上收集的，那么也可以累积填充多个缓存器的结果。预定时间窗是由在步骤166建立的最小时间和在步骤168建立的最大时间固定的，并且这些最小和最大时间定义了获得与功率相关的信息的优选时间帧。
如果电外科过程的持续时间处于预定时间窗内，如在步骤166和168内确定的那样，那么在步骤170就执行用于RMS电压、电流和功率的各种计算。接着在步骤172将与功率相关的计算结果发送到比较处理器以对这些结果进行比较。接着过程150返回到步骤154。
作为在步骤166和168确定电外科发生器的激活是否处于预定时间窗内的一个可选项，RMS计算可以由控制处理器和监视处理器来执行，而不管激活的持续时间。在此情况下，比较处理器确定如果持续时间处于窗口之外是否取消该比较。
图5显示了用来在所计算的来自控制处理器和监视处理器的与功率相关的信息进行比较并进行响应的处理流程或过程200的典型和更详细的解释。过程200开始于步骤202。在步骤204，确定电外科发生器是否已经被激活。只要去激活存在，过程200就在步骤204等待。一旦产生激活，在204的确定就为肯定，并在步骤206从控制处理器32的存储器128(图3)和在步骤208从监视处理器34的存储器128读取所计算的与功率相关的信息，或者相反该信息由两个计算处理器提供。如果控制处理器或监视处理器是比较处理器，那么在执行过程200时，实际上就可以或不可以在其相关存储器128内存储功率计算的结果。
分别在步骤210和212，确定两个所计算的结果是否存在于相互可接受的容限内。如果来自控制处理器32的计算结果(C)不大于来自监视处理器34的计算结果(M)达预定的上范围界限，如在步骤210中确定的那样，并且如果所计算的结果(C)不小于所计算的结果(M)达预定的下范围界限，如在步骤212中确定的那样，那么过程200返回到步骤204等待下一个激活的结束。在步骤210和212的否定确认表示可接受的功能。另一方面，如果两个计算的结果(C)和(M)没有处于相互的可接受的容差内，如在步骤210和212中确定的那样，那么在步骤214就执行合适的错误处理过程。
错误处理过程可以记录错误的发生，警告外科医生，关闭电外科发生器和/或采取任何其它合适的响应措施。通过记录错误的发生使得可以在顺序发生一定数量的错误或在大量激活或尝试激活内发生一些数量的错误之后(例如，10次激活尝试中的5次错误)能够进行其它响应措施。如果错误响应不包括关闭电外科发生器，如在步骤216确定的那样，那么过程200返回到步骤204等待当前发生激活的结束。如果，另一方面，该响应不包括关闭电外科发生器，如在步骤216中确定的那样，那么在步骤218就发布关闭电外科发生器的命令，并在步骤220结束过程200。
本发明提供了确定传感器何时出故障的改进和益处。在这种情况下，来自故障传感器的电流或电压感测信号将导致没有顺利与其它功率相关计算比较的与功率相关的计算，从而指示电外科发生器与安全相关的问题。此外，本发明可以检测在与控制和监视微处理器相关的某些其它部件中是否存在故障。由于出故障的部件通常不能正确地传递或处理流过该故障部件的电压和电流信号的值，所以这种故障也可以导致在所计算结果之间的偏差。而且，如果控制器或监视处理器不能执行它们被编程的功能，那么这种故障也可能反映在与功率相关的信息的错误计算中。
本发明结合监视处理器34监视电外科发生器20(图1)的模式功能尤其有利，如在2002年11月19日申请的美国专利申请No.10/299952“Electrosurgicl Generator and Method for CrossChecking Mode Functionality”中描述的那样。概括来说，模式功能检查涉及观测由控制处理器32提供的驱动定义信号80来确定控制处理器32是否正在传送由所选工作模式指示的驱动信号的正确模式。如果驱动定义信号80的特性与所选的工作模式不一致，那么监视处理器34就终止电外科功率的传送。例如，既使电外科发生器工作在不正确的模式，也可以获得可接受的功率计算。由于故障可能引起在功率传送或与所选工作模式相关的驱动信号的模式中的错误，所以检查传送的功率和模式信息提供了确定电外科发生器的正确工作的非常有效的技术。
在获得对本发明的充分理解上，监视电外科发生器的正确功能的许多其它好处、优点和改进也将明了。因此，可以防止电外科发生器工作在可能引起对病人的危险的条件下和电外科发生器的输出功率和性能更可靠传送的条件下。
本发明及其改进的当前优选实施例已经在特定的程度上进行了描述。这种描述作为优选示例来做出。应该明白，本发明的范围由下面的权利要求书来限定。

Claims (29)

1、一种评估传送电外科输出功率的电外科发生器的功能性的方法，包括：
使用第一计算来计算与传送的输出功率相关的第一值；
使用与第一计算分离的第二计算来计算与传送的输出功率相关的第二值；
比较第一和第二值；和
当第一和第二值之间的不同达到预定量时，指示错误条件。
2、如权利要求1所述的方法，其中，所述电外科输出功率是通过输出电流和输出电压来建立的，以及该方法进一步包括：
在第一和第二计算的每一个中使用输出电流和输出电压来计算第一和第二值；
分别为第一和第二计算感测输出电压和输出电流。
3、如权利要求2所述的方法，其中，所述电外科发生器包括控制电外科输出功率的传送的控制处理器，还包括监视电外科发生器的性能的监视处理器，以及该方法进一步包括：
使用控制处理器执行第一计算；和
使用监视处理器执行第二计算。
4、如权利要求3所述的方法，进一步包括：
计算第一和第二值作为在预定时间间隔上从电外科发生器传送的平均功率。
5、如权利要求4所述的方法，进一步包括：
在第一预定时间间隔上计算第一值；
在第二预定时间间隔上计算第二值；和
建立不同的第一和第二预定时间间隔。
6、如权利要求4所述的方法，进一步包括：
以第一抽样频率感测输出电流和输出电压以使用第一计算来计算第一值；
以第二抽样频率感测输出电流和输出电压以使用第二计算来计算第二值；和
建立不同的第一和第二抽样频率。
7、如权利要求4所述的方法，进一步包括：
在激活时间间隔期间，激活电外科发生器来传送输出功率；和
使用所述激活时间间隔作为预定时间间隔，在该预定时间间隔上计算传送的平均功率作为第一和第二值。
8、如权利要求3所述的方法，进一步包括在：
将第一值传送到监视处理器；和
使用监视处理器来比较第一和第二值。
9、如权利要求8所述的方法，进一步包括：
指示来自监视处理器的错误条件。
10、如权利要求3所述的方法，其中，所述电外科发生器进一步包括用于监视控制处理器和监视处理器的功能性的系统处理器，以及该方法进一步包括：
将第一和第二值传送到该系统处理器；和
使用该系统处理器比较第一和第二值。
11、如权利要求10所述的方法，进一步包括：
指示来自系统处理器的错误条件。
12、如权利要求3所述的方法，进一步包括：
为第一和第二计算的每一个在多个电流值中感测输出电流；
为第一和第二计算的每一个在多个电压值中感测输出电压；
为第一和第二计算的每一个收集多个电流值和多个电压值；
在所收集的多个电流值的每一个上和在所收集的多个电压值的每一个上执行均方根计算；和
在第一和第二计算中使用所述均方根电流值和均方根电压值来计算第一值和第二值。
13、如权利要求1所述的方法，其中，所述电外科发生器包括控制电外科输出功率传送的控制处理器，还包括监视电外科发生器的功能的监视处理器，以及该方法进一步包括：
使用控制处理器执行第一计算；和
使用监视处理器执行第二计算。
14、如权利要求1所述的方法，进一步包括：
一旦指示错误条件，就终止传送电外科输出功率。
15、如权利要求1所述的方法，进一步包括：
每当第一和第二值之间的不同超过预定的量就增加计数数值；和
一旦计数数值达到预定门限就指示错误条件。
16、如权利要求15所述的方法，进一步包括：
一旦第一和第二值之间的不同没有达到预定的量就将计数数值重置为预定计数值。
17、如权利要求15所述的方法，进一步包括：
在预定数量的最近比较内，只有当第一和第二值之间的不同达到预定的量才增加计数数值。
18、一种评估电外科发生器的功能性的方法，该电外科发生器传送电外科输出功率，并包括：用来控制输出功率的传送的控制处理器，用来监视电外科发生器的性能的监视处理器，和用来感测传送的输出功率的电流和电压的传感器，该方法包括：
激活电外科发生器来传送输出功率；
感测在第一周期间隔内的电流和电压来获得传送的输出功率的第一组电流和电压测量；
感测在第二周期间隔内的电流和电压来获得传送的输出功率的第二组电流和电压测量；
记录所述第一和第二组测量；
去激活电外科发生器来终止传送输出功率；
通过控制处理器执行第一计算来计算与从第一组记录的测量产生的输出功率相关的第一值；
通过监视处理器执行第二计算来计算与从第二组记录的测量产生的输出功率相关的第二值；
比较所计算的第一和第二值来确定所计算的第一和第二值之间的不同是否达到预定的量；和
一旦确定所计算的第一和第二值之间的不同达到预定的量，就执行错误响应。
19、如权利要求18所述的方法，其中，所述电外科发生器还包括监视控制处理器和监视处理器的功能性的系统处理器，以及该方法进一步包括：
将从控制处理器计算的第一值传送到系统处理器；
将从监视处理器计算的第二值传送到系统处理器；
通过系统处理器执行的计算来比较所计算的第一和第二值；和
由系统处理器来执行错误响应。
20、如权利要求18所述的方法，进一步包括：
确定在激活和去激活电外科发生器之间的时间间隔；和
只有当在激活和去激活之间的时间间隔落在预定最小时间和预定最大时间之间时才执行比较步骤。
21、如权利要求18所述的方法，进一步包括：
在所执行的错误响应内包括记录错误的发生、发布告警和终止输出功率传送中的至少一个。
22、一种电外科发生器，其传送电外科输出功率并根据反馈信息来调节传送的输出功率量，包括：
多个传感器，其被连接用来感测传送的输出功率的电流和电压并且通过操作来提供与所感测的电流和电压量相关的电流和电压测量信号；
控制处理器，其可以接收电流和电压测量信号，基于该电流和电压测量信号执行第一计算来产生反馈信息以及产生与传送的输出功率相关的第一值；
监视处理器，其可以接收电流和电压测量信号，以及执行与第一计算分离的第二计算来产生与传送的输出功率相关的第二值；
连接控制处理器和监视处理器的通信路径，在该路径上，控制处理器和监视处理器传送包括第一和第二值的信息，控制处理器和监视处理器中接收第一和第二值的一个是比较处理器；
该比较处理器执行比较程序来比较第一和第二值，并在第一和第二值之间的不同达到预定量时传送错误条件信号；和
所述电外科发生器通过发布错误指示或终止传送输出功率中之一来响应于错误条件信号的断言。
23、如权利要求22所述的电外科发生器，其中，所述多个传感器包括：
用于提供用来执行第一计算的第一电流感测测量信号的第一电流传感器；
用于提供用来执行第二计算的第二电流感测测量信号的第二电流传感器；
用于提供用来执行第一计算的第一电压感测测量信号的第一电压传感器；和
用于提供用来执行第二计算的第二电压感测测量信号的第二电压传感器。
24、如权利要求23所述的电外科发生器，其中，所述控制处理器和监视处理器是数字处理器。
25、如权利要求24所述的电外科发生器，进一步包括：
连接到第一电流和电压传感器并可以操作来将第一电流和电压感测测量信号分别转换成数字形式的第一模数转换器(ADC)；
第一直接存储器存取(DMA)控制器；
连接到第一ADC和第一DMA控制器的第一缓存器，第一DMA控制器将第一电流和电压感测测量信号的数字形式放在第一缓存器中；
控制处理器连接到第一缓存器以从第一缓存器读取第一电流和电压感测测量信号的数字形式来执行第一计算；
连接到第二电流和电压传感器并可操作用来将第二电流和电压感测测量信号分别转换成数字形式的第二模数转换器(ADC)；
第二直接存储器存取(DMA)控制器；
连接到第二ADC和第二DMA控制器的第二缓存器，第二DMA控制器将第二电流和电压感测测量信号的数字形式放在第二缓存器中；和
监视处理器连接到第二缓存器以从第二缓存器读取第二电流和电压感测测量信号的数字形式来执行第二计算。
26、如权利要求22所述的电外科发生器，进一步包括：
监视控制处理器监视处理器的功能性的系统处理器，该系统处理器连接到通信路径以与控制处理器和监视处理器进行通信，该系统处理器是发布错误指示的比较处理器。
27、如权利要求26所述的电外科发生器，其中：
控制处理器执行第一计算；
监视处理器执行第二计算；和
控制处理器和监视处理器在所述通信路径上发送第一和第二值到系统处理器。
28、如权利要求26所述的电外科发生器，进一步包括：
连接到系统处理器并能够响应于错误条件信号来传送告警的报警器。
29、如权利要求26所述的电外科发生器，其中：
所述系统处理器通过记录错误发生来响应于错误条件信号的断言。
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