DE102005004662A1 - Vorrichtung zur Erzeugung von Hochfrequenzspannung für ein elektrochirurgisches Schneidinstrument - Google Patents

Vorrichtung zur Erzeugung von Hochfrequenzspannung für ein elektrochirurgisches Schneidinstrument Download PDF

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Abstract

Eine Vorrichtung (1) zur Erzeugung von Hochfrequenzspannung zum Versorgen eines elektrochirurgischen Schneidinstruments mit Hochfrequenzenergie, dessen schneidender Teil bei Gebrauch von elektrisch leitender Flüssigkeit umgeben ist, weist einen an eine Stromversorgung mit einer Gleichspannungsquelle (6) angeschlossenen Hochfrequenzgenerator (4) sowie eine Steuerung (9) mit einer Mess- und Regeleinrichtung zur Regelung der Hochfrequenzleistung des Hochfrequenzgenerators (4) auf. Der Hochfrequenzgenerator (4) hat dabei einen elektrischen Anschluss (2) zum Verbinden mit einer aktiven oder differenten Elektrode des Schneidinstruments, bevorzugt mit dessen Schneide, und einen elektrischen Anschluss (3) zum Verbinden mit einer neutralen oder indifferenten Elektrode. Dabei hat die Vorrichtung (1) einen zusätzlichen Energiespeicher (5), der parallel zu der eigentlichen Stromversorgung des Hochfrequenzgenerators (4) geschaltet und mit der Mess- und Regeleinrichtung verbunden ist und kurzzeitig eine zusätzliche hohe Leistung zur Verfügung stellt, mit welcher an der aktiven Elektrode in der elektrisch leitenden Flüssigkeit eine Dampfschicht ausgebildet und ionisiert werden kann (Figur).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Hochfrequenzspannung zum Versorgen eines elektrochirurgischen Schneidinstruments mit Hochfrequenzenergie, dessen schneidender Teil bei Gebrauch insbesondere von elektrisch leitender Flüssigkeit umgeben ist, wobei die Vorrichtung einen an eine Stromversorgung angeschlossenen Hochfrequenzgenerator sowie eine Steuerung mit einer Mess- und/oder Regeleinrichtung zur Regelung der Hochfrequenzleistung des Hochfrequenzgenerators aufweist und wobei der Hochfrequenzgenerator einen elektrischen Anschluss zum Verbinden mit einer aktiven oder differenten Elektrode des Schneidinstruments und einen elektrischen Anschluss zum Verbinden mit einer neutralen oder indifferenten Elektrode aufweist.
  • Beim elektrochirurgischen Schneiden erfolgt die Gewebetrennung aufgrund einer sehr hohen Leistungsdichte an der Übergangsstelle von der aktiven Elektrode auf das Gewebe. Dabei tritt im Schnittkanal Wasserdampf aus dem Gewebe aus, der das Gewebe von der Elektrode abhebt (Leidenfrost-Effekt). Dies hat zur Folge, dass der Strom nicht ungehindert von der als schneidender Teil dienenden Elektrode auf das Gewebe übertreten kann. Die isolierende Dampfschicht muss durch eine entsprechend hohe Spannung elektrisch durchschlagen werden, d.h. es entsteht in der Dampfschicht eine Gasentladung, bei welcher der Wasserdampf ionisiert werden muss, damit er elektrisch leitfähig wird. Die dafür notwendige Energie wird dem Stromkreis entzogen und macht sich in Form eines Spannungsabfalls von beispielsweise mindestens 200 Volt über der Dampfschicht bemerkbar. Dabei spielt es keine Rolle, ob dieser Vorgang offen unter Atmosphäre oder unter elektrisch nicht leitender Spülflüssigkeit erfolgt.
  • Beim Resezieren unter leitfähiger Flüssigkeit, also bei der Anwendung der eingangs genannten Vorrichtung, besteht das Problem, dass diese Flüssigkeit einen elektrischen Nebenschluss bildet und den elektrischen Strom von der aktiven Elektrode und damit vom schneidenden Teil des Schneidinstruments am Gewebe vorbei ableitet. Der für die Ausbildung einer Dampfschicht nötige Spannungsabfall an der Oberfläche der aktiven Elektrode kann sich so nicht ausbilden.
  • Es muss deshalb im Bereich des schneidenden Teils des Instruments dafür gesorgt werden, dass diese Flüssigkeit nicht nur durch die Dampfschicht von der Schneide beziehungsweise der aktiven Elektrode getrennt wird, sondern es muss zudem diese Dampfschicht durch Ionisierung leitend gemacht werden.
  • Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art beispielsweise gemäß EP 0 949 886 B1 ist dazu vorgesehen, dass der Hochfrequenzgenerator zunächst eine erhöhte Ausgangsleistung abgeben muss, bis die ionisierte Dampfschicht entstanden ist. Dies bedarf einer sehr hohen Anfangsleistung, d.h. der Hochfrequenzgenerator muss eine entsprechend große Leistung abgeben können, die dann aber während des eigentlichen Schneidvorgangs nicht mehr benötigt wird.
  • Die Dampfschicht kann dann nach dem vorstehend beschriebenen Prozess weiter stabil bestehen, sobald sie sich etabliert hat. Dies bedeutet, dass im Gegensatz zum Schneiden unter Atmosphäre oder isolierender Flüssigkeit beim Schneiden unter leitfähiger Spülflüssigkeit zwei Betriebszustände existieren, von denen der eine für das elektrochirurgische Schneiden unbrauchbar ist, während nur der andere anwendbar ist. Dabei ist der unbrauchbare Betriebszustand der stabilere und dieser entsteht beim Einschalten des Schneidstroms, wenn die aktive Elektrode bereits von der leitenden Flüssigkeit umgeben ist.
  • Anders als beim herkömmlichen elektrochirurgischen Schneiden in nicht leitender Umgebung muss der Hochfrequenzgenerator gezielt dafür sorgen, dass der Prozess unmittelbar nach dem Einschalten des hochfrequenten Schneidestroms in den anwendbaren Betriebszustand mit ausgebildeter und ionisierter Dampfschicht über der aktiven Elektrode überführt wird. Dazu muss bei der vorbekannten Vorrichtung der Hochfrequenzgenerator entsprechend überdimensioniert sein. Daraus resultiert eine Begrenzung der bisher bekannten Anordnung, die beispielsweise durch entsprechend kleine Schneidelektroden ausgeglichen werden muss.
  • Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art für ein in elektrisch leitender Flüssigkeit anwendbares elektrochirurgisches Schneidinstrument zu schaffen, bei welcher eine Überdimensionierung des Hochfrequenzgenerators und damit auch von dessen Stromversorgung vermieden werden kann und dennoch nahezu beliebig groß dimensionierte schneidende Teile oder aktive Elektroden, also Schneidelektroden, an dem elektrochirurgischen Schneidinstrument vorgesehen werden können.
  • Zur Lösung dieser scheinbar widersprüchlichen Aufgabe ist vorgesehen, dass die Vorrichtung einen zusätzlichen Energiespeicher aufweist, der parallel zu der eigentlichen Stromversorgung des Hochfrequenzgenerators geschaltet und mit der Mess- und/oder Regeleinrichtung verbunden ist und zumindest kurzzeitig eine zusätzliche oder hohe Leistung zur Verfügung stellt.
  • Dadurch ist es möglich, zu Beginn der Benutzung des elektrochirurgischen Schneidinstruments eine überhöhte Leistung aufzubringen, die ausreicht und dafür sorgt, dass eine insbesondere leitende Flüssigkeit im Bereich der aktiven oder differenten oder Schneid-Elektrode verdampft und der Dampf ionisiert wird, so dass der eigentliche Schneidvorgang durchgeführt werden kann, wobei gegebenenfalls der zusätzliche Energiespeicher so schnell erschöpft sein kann, dass er nicht unbedingt geregelt oder abgeschaltet werden muss. Aufgrund dieser erfindungsgemäßen Anordnung eines zusätzlichen Energiespeichers kann ein Hochfrequenzgenerator vorgesehen werden, dessen Leistung für die normale Schneidtätigkeit ausreicht, weil für den ersten "Zündvorgang" oder die "Initialzündung", also die Erzeugung des ionisierten Dampfes der zusätzliche Energiespeicher, also eine zusätzliche Energiequelle, zur Verfügung steht.
  • Günstig kann es sein, wenn der zusätzliche Energiespeicher eine geringe Energiekapazität aufweist. Dadurch kann seine schnelle Erschöpfung erreicht werden, wobei er aber so bemessen sein muss, dass er zur Erzeugung der ionisierten Dampfschicht ausreicht.
  • Der zusätzliche Energiespeicher kann durch einen Kondensator oder durch eine Induktivität gebildet sein. Dies sind schaltungstechnisch einfache Teile, die eine preiswerte Vorrichtung ermöglichen.
  • Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn die Vorrichtung ausgangsseitig mit einer Einrichtung zum Messen von Gleichspannungsanteilen der Hochfrequenzspannung verbunden ist, die mit der Mess- und/oder Regeleinrichtung verbunden ist, welche den zusätzlichen Energiespeicher aktiviert, wenn der der Hochfrequenzspannung überlagerte Gleichspannungsanteil einen vorgebbaren Grenzwert unterschreitet. Auf diese Weise ist eine Überwachung möglich, die sich einen plasmaphysikalischen Effekt zu Nutze macht, der bei Hochfrequenz-Chirurgiegeneratoren bereits seit längerem zur Gewährleistung eines reproduzierbaren chirurgischen Schnittergebnisses genutzt wird. Der Ionisierungsprozess des Dampfes in der die aktive Elektrode umgebenden Schicht findet über der Oberfläche der Kathode statt (Townsend-Mechanismus). Da hier aber hochfrequenter Wechselstrom eingesetzt wird, wechseln sich Elektrode und Gewebe in ihrer Rolle als Kathode ständig ab. Sowohl Oberflächenmaterial als auch Geometrie der beiden Grenzflächen sind unterschiedlich, was zu einer unterschiedlichen Ausbildung des den Ionisierungsprozess bestimmenden Kathodenfalls führt. So lässt sich beobachten, dass der Durchschlag der negativen Wechselstromhalbwelle bei einem scheinbar kleineren Widerstand erfolgt als der der positiven Halbwelle. Als Folge davon wäre der Strom in der negativen Halbwelle größer als in der positiven, dass heißt dem hochfrequenten Wechselstrom wäre ein Gleichstrom überlagert, was wegen der damit verbundenen Nervenreizung in noch zu beschreibender Weise vermieden werden kann.
  • Die selbe Gleichspannung baut sich auch zwischen neutraler und aktiver Elektrode auf und ist dort der Hochfrequenzspannung überlagert und kann mit der erwähnten Einrichtung zum Messen von Gleichspannungsanteilen erfasst werden. Durch Erfassen der Spannung zwischen den Ausgangsbuchsen oder -anschlüssen und Filterung des Gleichspannungsanteils aus der Überlagerung von Hochfrequenz- und Gleichspannung kann also eine Größe gewonnen werden, die als Ist-Wert für den Grad der Ausbildung einer ionisierten Dampfschicht im Schnittkanal oder unter leitfähiger Flüssigkeit dienen kann. Da diese Spannung mit Zunahme der im Schnittkanal umgesetzten elektrischen Leistung stetig zunimmt, kann sie auch geregelt werden. Das bloße Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Gleichspannungskomponente kann als Kriterium dafür genutzt werden, in welchem der beiden Arbeitspunkte sich der Prozess befindet. Somit kann also festgestellt werden, ob eine ionisierte Dampfschicht vorhanden ist oder nicht.
  • Die erwähnte Einrichtung kann also durch geeignete Maßnahmen den Prozess in den nutzbaren Arbeitspunkt oder Betriebszustand zwingen und dieses wiederholen, wenn der Prozess in den unbrauchbaren Betriebszustand zurückgefallen ist, also eine Ionisierung der Dampfschicht nicht mehr existiert. Eine solche Maßnahme kann ein sehr hoher transienter Anstieg der elektrischen Leistung sein, der dazu führt, dass es durch sehr hohe Stromdichte an der Oberfläche der aktiven oder Schneidelektrode zur Bildung einer kleinen Dampfblase kommt, die sich dann rasch über die gesamte Oberfläche der Elektrode ausbreitet. Da dieser Vorgang sehr schnell abläuft, braucht diese Leistung nur für einen kurzen Moment überhöht zu werden, wozu sich die Entladung des schon erwähnten Kondensators oder einer Induktivität besonders eignet.
  • Gegebenenfalls kann dieser Vorgang so oft wiederholt werden, bis die ionisierte Dampfschicht ausreichend stabil ist. Es wird also ausgenutzt, dass der erwähnte Gleichspannungsanteil nur dann vorhanden ist, wenn Strom über eine ionisierte Dampfschicht fließt, also das Instrument zum Schneiden bereit ist. Fehlt also dieser Gleichspannungsanteil, ist die entsprechende ionisierte Dampfschicht nicht entstanden, so dass beispielsweise eine erneute „Initialzündung" mit der Zusatzenergiequelle durchzuführen ist, wobei dies solange oder so oft wiederholbar ist, bis diese ionisierte Dampfschicht existiert.
  • Zweckmäßig ist es auch aus Gründen der Einfachheit der Vorrichtung, wenn die Steuerung einen Mikrokontroller enthält.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, dass der Energieinhalt der zusätzlichen Energiequelle veränderbar ist. Vor allem könnte sie vergrößerbar sein, um unter Umständen die „Initialzündung" bei Zündversagen insbesondere mit jeweils höherer Energie mehrmals wiederholen zu können. Durch eine Steigerung des Energieinhaltes und der dadurch zur Verfügung stehenden Zusatzenergie kann ein weiteres Versagen der „Initialzündung", also der Erzeugung der ionisierten Dampfschicht, vermieden werden.
  • Beispielsweise könnte der Energieinhalt des zusätzlichen Energiespeichers bei Verwendung eines Kondensators durch Veränderung der Ladespannung und bei Verwendung einer Induktivität durch Veränderung des Ladestroms veränderbar sein.
  • Zwischen dem Hochfrequenzgenerator und den Anschlüssen für eine aktive und eine neutrale Elektrode kann ein Transformator geschaltet sein. Ferner kann in der Anschlusszuleitung für die aktive oder Schneid-Elektrode ein Kondensator geschaltet sein. An diesem baut sich eine Gleichspannung auf, die verhindern kann, dass sich dem hochfrequenten Wechselstrom zwischen aktiver Elektrode und Gewebe ein Gleichstrom überlagert und es dadurch zu Nervenreizungen kommt.
  • An dem Kondensator kann sich eine Gleichspannung aufbauen, die die zur Null-Linie symmetrische Hochfrequenz-Wechselspannung, wie sie an der Sekundärseite des Transformators anliegt, soweit ins Positive verschiebt, dass negative und positive Stromhalbwellen wieder gleich viel elektrische Ladung transportieren, also ein Gleichstrom nicht mehr vorhanden ist.
  • Die Einrichtung zum Messen der Gleichspannungsanteile der Hochfrequenzspannung zwischen neutraler und aktiver Elektrode kann einen Tiefpass aufweisen und der Ausgang der Messeinrichtung kann an die Steuerung angeschlossen sein. Dadurch kann die schon erwähnte Aktivierung des zusätzlichen Energiespeichers automatisiert werden.
  • Die Stromversorgung für den Hochfrequenzgenerator kann eine Gleichspannungsquelle sowie einen Leistungssteller zur Dosierung der für den Hochfrequenzgenerator bereitgestellten elektrischen Leistung aufweisen.
  • Die Steuerung kann Eingänge für den Anschluss eines Leistungs-Sollwertgebers und einen vom Leistungssteller gelieferten Leistungs-Istwert sowie für eine von der Einrichtung zum Messen der Gleichspannungsanteile gelieferten Messspannung und Ausgänge zur Leistungssollwert-Steuerung des Leistungsstellers und zur Ansteuerung eines Schalters zur Aktivierung des zusätzlichen Energiespeichers aufweisen. Dabei kann die Steuerung zur gleichzeitigen Überwachung der Hochfrequenzgeneratorleistung und der ausgangsseitigen Gleichspannung ausgebildet sein.
  • In wenigstens eine der Versorgungsleitungen jeweils zwischen den beiden Energiequellen und dem Hochfrequenzgenerator kann zur Entkoppelung dieser beiden Energiequellen eine Diode geschaltet sein, vorzugsweise in eine Versorgungsleitung der Gleichspannungsquelle zu dem Hochfrequenzgenerator.
  • Der zusätzliche Energiespeicher kann mit einer Gleichspannungsquelle zum Aufladen verbindbar oder verbunden sein.
  • Durch diese Maßnahmen ist es möglich, den Betriebszustand der Aktivierung des Hochfrequenzgenerators ohne geschlossenen Stromkreis vom Betriebszustand des unbrauchbaren Arbeitspunktes zu unterscheiden. Dazu kann die Steuerung die abgegebene Leistung des Generators oder der den Generator versorgenden Quelle überwachen. Es ergeben sich dann für den aktivierten Hochfrequenzgenerator drei mögliche Betriebszustände:
    • 1. Es existiert keine Gleichstromkomponente und es wird keine Generatorleistung abgegeben. Dies bedeutet, dass der Stromkreis offen ist, das heißt es ist keine aktive oder Schneidelektrode angeschlossen oder sie befindet sich nicht im Operationsfeld. Die Steuerung muss dann auch keine Maßnahmen zur Ausbildung der Dampfschicht und zur Ionisierung ergreifen.
    • 2. Es existiert keine Gleichstromkomponente aber es wird eine hohe Generatorleistung abgegeben. Dies bedeutet, dass sich der Prozess in einem unbrauchbaren Betriebszustand befindet. Er muss umgehend in den brauchbaren Betriebszustand überführt werden, indem die Dampfschicht durch zusätzliche Energie ausgebildet und ionisiert wird. Wenn dies zeitweilig nicht möglich ist, weil der zusätzliche Energiespeicher entladen oder noch nicht genügend aufgeladen ist, muss der Hochfrequenzstrom vorübergehend abgeschaltet werden, um eine Überhitzung im Operationsfeld zu vermeiden.
    • 3. Es ist eine Gleichspannungskomponente und eine geringe Generatorleistung vorhanden. Dies bedeutet, dass sich der Prozess im gewünschten Betriebszustand befindet und von der Steuerung keine weiteren Maßnahmen durchgeführt werden müssen.
  • Vor allem bei Kombination einzelner oder mehrerer der vorbeschriebenen Merkmale und Maßnahmen ergibt sich eine Vorrichtung zur Erzeugung von Hochfrequenzspannung zum Versorgen eines elektrochirurgischen Schneidinstruments mit Hochfrequenzenergie, dessen schneidender Teil, also dessen aktive Elektrode bei Gebrauch insbesondere von elektrisch leitender Flüssigkeit umgeben ist, die dabei verdampft werden muss, wobei zusätzlich dieser Dampf zu ionisieren ist, ohne dass ein für diese zusätzliche Leistung dimensionierter Hochfrequenzgenerator erforderlich ist. Diese zusätzliche Leistung kann vielmehr durch einen zusätzlichen Energiespeicher kurzzeitig zur Verfügung gestellt werden, so dass der eigentliche Hochfrequenzgenerator in seiner Dimensionierung nur an den stationären Betriebszustand angepasst sein muss. Dabei können eine Mess- und/oder Regeleinrichtung oder eine dazugehörende Steuerung dafür sorgen, dass der gewünschte Betriebszustand auch dann erreicht wird, wenn eine erste Abgabe der Energie des zusätzlichen Energiespeichers noch nicht zum Erreichen dieses Betriebszustands geführt hat.
  • Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.
    Die einzige Figur zeigt dabei eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung von Hochfrequenzspannung zum Versorgen eines elektrochirurgischen Schneidinstruments mit Hochfrequenzenergie in Form eines Blockschaltbilds.
  • Eine im Ganzen mit 1 bezeichnete, als Blockschaltbild dargestellte Vorrichtung dient zur Erzeugung von Hochfrequenzspannung zum Versorgen eines nicht näher dargestellten elektrochirurgischen Schneidinstruments mit Hochfrequenzenergie. Man erkennt in der Zeichnung den Anschluss 2 zur aktiven Elektrode und den Anschluss 3 zur neutralen Elektrode eines derartigen Schneidinstruments.
  • Der schneidende Teil, also die aktive Elektrode oder wesentliche Teile dieser aktiven Elektrode sollen bei Gebrauch von elektrisch leitender Flüssigkeit umgeben sein.
  • Die Vorrichtung 1 weist dabei einen an eine Stromversorgung angeschlossenen Hochfrequenzgenerator 4 sowie eine noch zu erläuternde Steuerung 9 mit einer Mess- und/oder Regeleinrichtung zur Regelung der Hochfrequenzleistung des Hochfrequenzgenerators 4 auf. Dabei hat der Hochfrequenzgenerator 4 den schon erwähnten elektrischen Anschluss 2 zum Verbinden mit einer aktiven oder differenten Elektrode des Schneidinstruments und den elektrischen Anschluss 3 zum Verbinden mit einer neutralen oder indifferenten Elektrode.
  • In der Zeichnung erkennt man ferner, dass die Vorrichtung 1 einen zusätzlichen Energiespeicher 5 aufweist, der parallel zu der eigentlichen Stromversorgung des Hochfrequenzgenerators 4 geschaltet und mit der Mess- und/oder Regeleinrichtung verbunden ist und zumindest kurzzeitig eine zusätzliche oder hohe Leistung abgeben kann.
  • Für die Stromversorgung des Hochfrequenzgenerators 4 ist eine Gleichspannungsquelle 6 vorgesehen, die über einen Leistungssteller 7 die Primärenergie für den Hochfrequenzgenerator 4 liefert.
  • Zum Versorgen beziehungsweise Aufladen des Energiespeichers 5 ist eine Gleichspannungsquelle 8 vorgesehen. Der Leistungssteller 7 gehört dabei zu der Regeleinrichtung, da er die von der Gleichspannungsquelle 6 bereitgestellte elektrische Leistung dosiert an den Hochfrequenzgenerator 4 abgibt. Die Dosis wird als Soll-Wert von der im Ganzen mit 9 bezeichneten Steuerung vorgegeben.
  • Der Hochfrequenzgenerator 4 transformiert den von dem Leistungssteller 7 kommenden Gleichstrom in einen Hochfrequenzstrom für die chirurgische Anwendung. Hochfrequenzstrom hat die Eigenschaft, dass er durch einen lebenden Organismus fließen kann, ohne diesen durch einen elektrischen Schlag zu schädigen.
  • Zwischen dem Hochfrequenzgenerator 4 und den Anschlüssen 2 und 3 ist ein Transformator 10 geschaltet. Dadurch kann der Hochfrequenzgenerator 4 an die Widerstandsverhältnisse des Patientenstromkreises beziehungsweise des Stromkreises des elektrochirurgischen Instruments angepasst und dieser Patientenstromkreis von den anderen Stromkreisen und von Erde getrennt werden.
  • Dabei erkennt man in der Zeichnung zwischen dem Transformator 10 und dem Anschluss 2 einen Kondensator 11, der als Antifaradisationskondensator die Ausbildung einer Gleichstromkomponente beim elektrochirurgischen Schneiden verhindert.
  • Der Anschluss 2 bildet die Verbindung zu der nicht dargestellten aktiven Elektrode, die an ihrer Oberfläche in bekannter und vorstehend beschriebener Weise die ionisierte Dampfschicht ausbildet. Diese aktive Elektrode bildet in der Regel das Instrument beziehungsweise einen Teil davon und dabei vor allem die Schneide.
  • Der Anschluss 3 ist eine Verbindung zu derjenigen Elektrode, die den Rückfluss des Hochfrequenzstroms vom Patienten zum Hochfrequenzgenerator 4 ermöglicht, ohne dabei eine physiologische Wirkung zu haben. Diese Elektrode kann ein an der Hautoberfläche des Patienten angebrachter großflächiger elektrischer Kontakt, aber auch die leitfähige Spülflüssigkeit in der Verbindung mit dem Instrumentenkörper eines elektrochirurgischen Schneidinstruments sein.
  • Die schon erwähnte Steuerung 9 koordiniert die Abläufe des Betriebs des elektrochirurgischen Schneidinstruments und dessen Versorgung mit der Hochfrequenzenergie.
  • Dabei erkennt man in der Zeichnung einen Sollwertgeber 12, der den Wert der Leistung vorgibt, die der Leistungssteller 7 an den Hochfrequenzgenerator 5 liefern soll.
  • Ferner erkennt man in der Zeichnung einen mit den Anschlüssen 2 und 3 verbundenen Gleichspannungsdetektor 13, der beim Vorhandensein einer der Hochfrequenz-Ausgangsspannung überlagerten Gleichspannung über eine Verbindung 14 ein Signal an die Steuerung 9 liefert, welches die Ausbildung einer ionisierten Dampfschicht über der aktiven Elektrode anzeigt. In einer einfachen Ausführung kann dieser Detektor 13 ein Tiefpass sein.
  • Der Energiespeicher 5 stellt eine Energiequelle dar, die nur eine begrenzte Menge an elektrischer Energie abgeben kann, dies aber in sehr kurzer Zeit und mit sehr hoher Leistung, so dass durch diese zusätzliche Leistung in der vorstehend schon beschriebenen Weise die ionisierte Dampfschicht an der akti ven Elektrode beziehungsweise an der Schneide eines elektrochirurgischen Schneidinstruments ausgebildet werden kann. Dieser Energiespeicher 5 kann ein Kondensator oder eine Induktivität sein.
  • Dabei ist ein Schalter 15 vorgesehen, der sich in einer Verbindungsleitung 17 von dem Energiespeicher 5 zu dem Hochfrequenzgenerator 4 befindet und den Energiespeicher 5 auf den Hochfrequenzgenerator 4 schaltet. Dies kann beispielsweise ein Tyristor, Transistor oder ein Kommutierungskreis mit Transistor und Diode sein. Zur Betätigung dieses Schalters 15 dient die Steuerung 9. Die Steuerung 9 gibt also über eine entsprechende Verbindungsleitung 18 ein Signal an den Schalter 15, mit welchem die Entladung des Energiespeichers 5 auf den Hochfrequenzgenerator 4 ausgelöst wird, um bei Beginn eines elektrochirurgischen Schneidvorgangs an der Schneide unter einer leitenden Flüssigkeit eine ionisierte Dampfschicht zu erzeugen.
  • Über eine von der Steuerung 9 zu dem Leistungssteller 7 führende Leitung 19 kann eine Sollwertvorgabe der Steuerung 9 an den Leistungssteller 7 erfolgen. Gegebenenfalls kann diese Vorgabe auch die Ausgangsspannung des Leistungsstellers 7 sein.
  • Über eine von dem Leistungssteller 7 zu der Steuerung 9 führende Leitung 20 kann der Wert der aktuellen Leistung, die an den Hochfrequenzgenerator 4 abgegeben wird, an die Steuerung 9 übermittelt werden. Daran kann die Steuerung 9 den aktuellen Betriebszustand des Prozesses erkennen und gegebenenfalls darauf reagieren. Bei einer abgewandelten Ausführungsform kann dieser Istwert auch aus dem Ausgangskreis des Hochfrequenzgenerators 4 gewonnen werden.
  • Die Steuerung 9 hat also Eingänge für den Anschluss eines Leistungs-Sollwertgebers 12 und einen von dem Leistungssteller 7 gelieferten Leistungs-Istwert sowie für eine von der Einrichtung 13 zum Messen der Gleichspannungsanteile gelieferte Messspannung und Ausgänge zur Leistungs-Sollwertsteuerung des Leistungsstellers 7 und zur Ansteuerung des Schalters 15 zur Aktivierung des zusätzlichen Energiespeichers 5. Die Steuerung 9 ist also zur gleichzeitigen Überwachung der Hochfrequenzgeneratorleistung und der ausgangsseitigen Gleichspannung ausgebildet.
  • Dabei erkennt man in der Zeichnung, dass in eine der Versorgungsleitungen zwischen den beiden Energiequellen und dem Hochfrequenzgenerator 4 zur Entkoppelung dieser beiden Energiequellen 6 und 8 eine Diode 16 geschaltet ist, wobei diese sich im Ausführungsbeispiel in einer Versorgungsleitung 21 der Gleichspannungsquelle 6 zu dem Hochfrequenzgenerator 4 befindet. Somit kann eine Entladung des Energiespeichers 5 auf den Leistungssteller 7 verhindert werden. Dabei ist der Energiespeicher 5 ebenfalls mit einer Gleichspannungsquelle 8 zum Aufladen verbindbar oder verbunden.
  • Die Vorrichtung 1 zur Erzeugung von Hochfrequenzspannung zum Versorgen eines elektrochirurgischen Schneidinstruments mit Hochfrequenzenergie, dessen schneidender Teil bei Gebrauch von elektrisch leitender Flüssigkeit umgeben ist, weist einen an eine Stromversorgung mit einer Gleichspannungsquelle 6 angeschlossenen Hochfrequenzgenerator 4 sowie eine Steuerung 9 mit einer Mess- und Regeleinrichtung zur Regelung der Hochfrequenzleistung des Hochfrequenzgenerators 4 auf. Der Hochfrequenzgenerator 4 hat dabei einen elektrischen Anschluss 2 zum Verbinden mit einer aktiven oder differenten Elektrode des Schneidinstruments, bevorzugt mit dessen Schneide, und einen elektrischen Anschluss 3 zum Verbinden mit einer neutralen oder indifferenten Elektrode. Dabei hat die Vorrichtung 1 einen zusätzlichen Energiespeicher 5, der parallel zu der eigentlichen Stromversorgung des Hochfrequenzgenerators 4 geschaltet und mit der Mess- und Regeleinrichtung verbunden ist und kurzzeitig eine zusätzliche hohe Leistung zur Verfügung stellt, mit welcher an der aktiven Elektrode in der elektrisch leitenden Flüssigkeit eine Dampfschicht ausgebildet und ionisiert werden kann.

Claims (15)

  1. Vorrichtung (1) zur Erzeugung von Hochfrequenzspannung zum Versorgen eines elektrochirurgischen Schneidinstruments mit Hochfrequenzenergie, dessen schneidender Teil bei Gebrauch insbesondere von elektrisch leitender Flüssigkeit umgeben ist, wobei die Vorrichtung (1) einen an eine Stromversorgung angeschlossenen Hochfrequenzgenerator (4) sowie eine Steuerung (9) mit einer Mess- und/oder Regeleinrichtung zur Regelung der Hochfrequenzleistung des Hochfrequenzgenerators (4) aufweist und wobei der Hochfrequenzgenerator (4) einen elektrischen Anschluss (2) zum Verbinden mit einer aktiven oder differenten Elektrode des Schneidinstruments und einen elektrischen Anschluss (3) zum Verbinden mit einer neutralen oder indifferenten Elektrode aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) einen zusätzlichen Energiespeicher (5) aufweist, der parallel zu der eigentlichen Stromversorgung des Hochfrequenzgenerators (4) geschaltet und mit der Mess- und/oder Regeleinrichtung verbunden ist und zumindest kurzzeitig eine zusätzliche oder hohe Leistung zur Verfügung stellt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Energiespeicher (5) eine geringe Energieinhalt aufweist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Energiespeicher (5) durch einen Kondensator oder eine Induktivität gebildet ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausgangsseitig mit einer Einrichtung (13) zum Messen von Gleichspannungsanteilen der Hochfrequenzspannung verbunden ist, die mit der Mess- und/oder Regeleinrichtung verbunden ist, welche den zusätzlichen Energiespeicher (5) aktiviert, wenn der der Hochfrequenzspannung überlagerte Gleichspannungsanteil einen vorgebbaren Grenzwert unterschreitet.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (9) einen Mikrocontroller enthält.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieinhalt des zusätzlichen Energiespeichers (5) veränderbar ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieinhalt des zusätzlichen Energiespeichers (5) bei Verwendung eines Kondensators durch Veränderung der Ladespannung und bei Verwendung einer Induktivität durch Veränderung des Ladestroms veränderbar ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Hochfrequenzgenerator (4) und den Anschlüssen (2, 3) für eine aktive und eine neutrale Elektrode ein Transformator (10) geschaltet ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Anschlusszuleitung für die aktive Elektrode ein Kondensator (11) geschaltet ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (13) zum Messen der Gleichspannungsanteile der Hochfrequenzspannung einen Tiefpass aufweist und dass der Ausgang der Messein richtung (13) an die Steuerung (9) angeschlossen ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromversorgung für den Hochfrequenzgenerator eine Gleichspannungsquelle sowie einen Leistungssteller zur Dosierung der für den Hochfrequenzgenerator bereitgestellten elektrischen Leistung aufweist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (9) Eingänge für den Anschluss eines Leistungs-Sollwertgebers (12) und einen vom Leistungssteller (7) gelieferten Leistungs-Istwert sowie für eine von der Einrichtung zum Messen der Gleichspannungsanteile gelieferte Messspannung und Ausgänge zur Leistungssollwert-Steuerung des Leistungsstellers (7) und zur Ansteuerung einen Schalters (15) zur Aktivierung des zusätzlichen Energiespeichers (5) aufweist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (9) zur gleichzeitigen Überwachung der Hochfrequenzgeneratorleistung und der ausgangsseitigen Gleichspannung ausgebildet ist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens eine der Versorgungsleitungen jeweils zwischen den beiden Energiequellen und dem Hochfrequenzgenerator (4) zur Entkopplung dieser beiden Energiequellen eine Diode (16) geschaltet ist, vorzugsweise in eine Versorgungsleitung der Gleichspannungsquelle (6) zu dem Hochfrequenzgenerator (4).
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Energiespeicher (5) mit einer Gleichspannungsquelle (8) zum Aufladen verbindbar oder verbunden ist.
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