DE102007051097A1

DE102007051097A1 - HF-Chirurgiegerät und Verfahren für ein HF-Chirurgiegerät

Info

Publication number: DE102007051097A1
Application number: DE200710051097
Authority: DE
Inventors: Timo Strauss
Original assignee: Celon AG Medical Instruments
Current assignee: Celon AG Medical Instruments
Priority date: 2007-10-24
Filing date: 2007-10-24
Publication date: 2009-04-30
Also published as: WO2009053117A3; EP2200527B8; EP2200527A2; US8864756B2; CN102215768A; CN102215768B; US20100217259A1; WO2009053117A2; EP2200527B1; JP2011509100A; JP5517941B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine HF-Chirurgiegerät zum Schneiden und/oder Koagulieren von biologischem Gewebe und ein Verfahren dafür, das im Betrieb den Patientenhautkontakt einer angeschlossenen, wenigstens zwei separate Kontaktflächen aufweisenden Neutralelektrode überwacht. Das HF-Chirurgiegerät umfasst wenigstens einen in einem Patientenstromkreis angeordneten Parallelschwingkreis, wenigstens eine in einem vom Patientenstromkreis galvanisch getrennten Messstromkreis angeordnete Messenergiequelle zur Erzeugung einer/eines zwischen den Kontaktflächen der Neutralelektrode wirkenden Messspannung/-stroms und wenigstens eine Mess- und Recheneinheit, die im Betrieb mittels der/des Messspannung/-stroms eine für den Patientenhautkontakt repräsentative zwischen den Kontaktflächen wirkende Gewebeimpedanz bestimmt. In dem beim Schneiden oder Koagulieren geschlossenen Patientenstromkreis fließt ein HF-Strom und im Messstromkreis ist die vom HF-Strom unabhängige Messspannung erzeugbar. Um ein verbessertes HF-Chirurgiegerät bereitzustellen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Frequenz der Messspannungsquelle mit einer Resonanzfrequenz des Parallelschwingkreises im Wesentlichen gleich ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein HF-Chirurgiegerät zum Schneiden und/oder Koagulieren von biologischem Gewebe, das im Betrieb den Patientenhautkontakt einer angeschlossenen, wenigstens zwei separate Kontaktflächen aufweisende Neutralelektrode überwacht. Das HF-Chirurgiegerät umfasst wenigstens einen in einem Patientenstromkreis angeordneten Parallelschwingkreis, wenigstens eine in einem vom Patientenstromkreis galvanisch getrennten Messstromkreis angeordnete Messenergiequelle zur Erzeugung einer/eines zwischen den Kontaktflächen der Neutralelektrode wirkenden Messspannung/-stroms und wenigstens eine Mess- und Recheneinheit, die im Betrieb mittels der/des Messspannung/-stroms eine für den Patientenhautkontakt repräsentative zwischen den Kontaktflächen wirkende Gewebeimpedanz bestimmt. In dem beim Schneiden oder Koagulieren geschlossenen Patientenstromkreis fließt ein HF-Strom und im Messstromkreis ist die vom HF-Strom unabhängige Messspannung erzeugbar.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren für ein HF-Chirurgiegerät zum Überwachen des Hautkontakts von einer mit dem HF-Chirurgiegerät elektrisch verbundenen, wenigstens zwei separate Kontaktflächen aufweisende Neutralelektrode. Bei dem Verfahren wird eine Messspannung/-strom in einem Messstromkreis erzeugt, die Messspannung/-strom vom Messstromkreis in einen galvanisch getrennten Patientenstromkreis, in dem im geschlossenen Zustand im Betrieb ein HF-Strom fließ, übertragen, die Messspannung/-strom im Patientenstromkreis über einen Parallelschwingkreis und das Gewebe zwischen den Kontaktflächen geleitet und die für den Patientenhautkontakt repräsentative Gewebeimpedanz mittels der/des Messspannung/-stroms bestimmt.
HF-Chirurgiegeräte sowie Verfahren der oben genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Die Hochfrequenz(HF)chirurgiegeräte werden zum Schneiden und/oder zum Koagulieren von biologischem Gewebe eingesetzt. An das HF-Chirurgiegerät wird üblicherweise eine aktive Elektrode angeschlossen. Eine Aktivelektrode weist eine kleine Stromübertragungsfläche auf, um eine hohe Stromdichte zu erzielen. Die Aktivelektrode wird bei der Behandlung vom Arzt geführt und leitet den HF-Strom in den Körper des Patienten ein. Zur Rückleitung des Stroms wird außerdem eine oder mehrere mit dem Patienten verbundene Neutralelektroden an das HF-Chirurgiegerät angeschlossen.
Neutralelektroden sind Elektroden von relativ großer Fläche für die Anlage an den Patientenkörper. Sie dienen dazu einen Rückflussweg für den Hochfrequenzstrom mit so niedriger Stromdichte im Körpergewebe zu bilden, so dass unerwünschte physikalische Effekte, wie Verbrennungen, vermieden werden. Die Neutralelektrode sollte mit ihrer ganzen Fläche zuverlässig an den Körper des Patienten angelegt sein. Ergänzend ist darauf zu achten, dass der sichere Kontakt der Neutralelektrode für die Gesamtdauer der Hochfrequenz-Anwendung sichergestellt ist.
Geteilte Neutralelektroden weisen wenigstens zwei voneinander elektrisch isolierte Kontaktflächen auf, die nebeneinander auf der Haut des Patienten appliziert werden und elektrischen Kontakt zur Haut herstellen. Am Patienten angebracht, stellt das Gewebe zwischen den Kontaktflächen eine elektrische Verbindung dar, deren Widerstand sich mit der Größe der Verbindungsfläche ändert. Anstatt einer geteilten Neutralelektrode mit separaten Kontaktflächen können natürlich auch zwei oder mehr Neutralelektroden verwendet werden.
Es sind verschiedene Einrichtungen bekannt, welche den Hautkontakt der Neutralelektrode automatisch überwachen sollen und bei unzureichender Kontaktgabe zum Körper des Patienten Warnsignale erzeugen und/oder die Hochfrequenzanwendung abschalten.
Es ist bekannt, einen Hilfs- oder Messstrom über die Kontaktflächen der geteilten Neutralelektrode zu leiten und zu überwachen. Der Messstromkreis, in den der Messstrom eingespeist wird, ist galvanisch vom Patientenstromkreis, in dem während der Anwendung der HF-Strom über Aktiv- und Neutralelektrode fließt, getrennt. Indem die Gewebeimpedanz zwischen den beiden Teilelektroden ermittelt und beobachtet wird, kann der Hautkontakt der Neutralelektrode überwacht werden. Eine Mess- und Recheneinheit des HF-Chirurgiegerätes kann eine kontinuierliche Überprüfung der Neutralelektrode durchführen und entsprechende Warn- oder Abschaltsignale abgeben.
Verfahren und Vorrichtungen zur Kontaktüberwachung von Neutralelektroden sind beispielsweise aus der DE 32 49 766 , DE 35 44 443 oder der EP 0 390 937 bekannt.
Die bekannten Verfahren und Schaltungsanordnungen haben den Nachteil, dass die Qualität der Hautkontaktüberwachung schwanken kann. Insbesondere wurde festgestellt, dass sich ab Impedanzen höher etwa 130 Ohm, die beispielsweise durch einen erhöhten Fettanteil im Gewebe hervorgerufen werden können, die Detektierbarkeit einer unzureichend angeordnet Neutralelektrode verschlechtert.
Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein HF-Chirurgiegerät sowie ein Verfahren für ein HF-Chirurgiegerät bereitzustellen, das den Hautkontakt einer angeschlossenen Neutralelektrode auch bei hohen Gewebeimpedanzen zuverlässig überwacht.
Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen HF-Chirurgiegerät dadurch gelöst, dass die Frequenz der Messspannungsquelle mit einer Resonanzfrequenz des Parallelschwingkreises im Wesentlichen gleich ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren löst die Aufgabe dadurch, dass die Frequenz der/des Messspannung/-stroms im Wesentlichen auf eine Resonanzfrequenz des Parallelschwingkreises eingestellt wird.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass der Einfluss der Komponenten im Parallelschwingkreis auf den Messstrom bzw. die Messspannung minimiert wird. Der Widerstand des Parallelschwingkreises wird bei seiner Resonanzfrequenz maximal. Im Betrieb, wenn die Neutralelektrode an das HF-Chirurgiegerät angeschlossen ist, bilden der Übergangs- oder Gewebewiderstand zwischen den Kontaktflächen der Neutralelektrode und der Parallelschwingkreis eine Parallelschaltung. In einer Parallelschaltung wird der Kehrwert des Gesamtwiderstandes durch die Summe der Kehrwerte der Einzelwiderstände gebildet. Bei maximalem Widerstand des Parallelschwingkreises geht somit der Einfluss der Komponenten des Parallelschwingkreises auf den Messstrom gegen null bzw. ist vernachlässigbar klein. Es hat sich gezeigt, dass mittels der Erfindung der Hautkontakt der Neutralelektrode auch bei Gewebeimpedanzen größer 130 Ohm genau detektiert werden kann.
Die Erfindung kann durch verschiede vorteilhafte Ausgestaltungen weiter entwickelt werden. Solche Ausgestaltungen sind im Folgenden beschrieben.
So kann das HF-Chirurgiegerät einen den Messstromkreis vom Patientenstromkreis galvanisch trennenden Transformator aufweisen. Gleichzeitig kann der Parallelschwingkreis eine dem Patientenstromkreis zugeordnete Sekundärseite des Transformators und wenigstens einen Antifaradisationskondensator umfassen. Antifaradisationskondensatoren sind nämlich zur Vermeidung von für den Patienten gefährlichen Gleichströmen im Patientenstromkreis vorgesehen. Diese vorteilhafte Ausführungsform hat den Vorteil, dass ein messtechnisch störender Einfluss der Antifaradisationskondensatoren minimiert wird und gleichzeitig ein einfacher Aufbau mit wenigen Einzelkomponenten gegeben ist.
Die Gewebeimpedanz kann erfindungsgemäß an dem Transformator, der den Messstromkreis vom Patientenstromkreis trennt, bestimmt werden. Um diese Impedanz an der im Messstromkreis angeordneten Transformatorseite einfach berechnen zu können, kann das HF-Chirurgiegerät im Messstromkreis wenigstens einen in Reihe zum Transformator geschalteten Messwiderstand aufweisen. Die Mess- und Recheneinheit, die signaltechnisch mit dem Messstromkreis verbunden ist, misst beispielsweise die Spannung über der Spannungsquelle sowie die Spannung am Messwiderstand. Aus den beiden Spannungswerten und dem bekannten Widerstand des Messwiderstandes kann die Impedanz am Transformator, welche die Gewebeimpedanz repräsentiert, einfach berechnet werden.
Ferner kann das HF-Chirurgiegerät eine Phasenwinkel-Messeinheit, die den Phasenverschiebungswinkel zwischen Messstrom und Messspannung oder zwischen proportionalen Größen von Messstrom und Messspannung misst, umfassen. Gleichzeitig kann die Mess- und Recheneinheit ausgestaltet sein, den für den Patientenhautkontakt repräsentativen Gewebewirkwiderstand zwischen den Kontaktflächen mittels des Phasenverschiebungswinkels zu bestimmen. So kann der aussagekräftigere Gewebewirkwiderstand aus der Gewebeimpedanz der Neutralelektrode be rechnet werden. Die Impedanz besteht aus dem realen Wirkwiderstand und dem imaginären Blindwiderstand. Der Blindwiderstand fällt für die Verbrennungsgefahr an der Neutralelektrode nicht ins Gewicht, erhöht sich aber beispielsweise durch die kapazitive Wirkung der auf der Haut aufliegenden Neutralelektrode. Daher ist die Gewebeimpedanz im Bezug auf den zu bestimmenden Patientenhautkontakt um den Blindwiderstand verfälscht. Proportionale Größen zu Messstrom und Messspannung sind beispielsweise der Spannungsabfall über der Messstromquelle und der Spannungsabfall über einem Messwiderstand. Die ist von Vorteil, weil die Spannungsmessung gegenüber der Strommessung einfacher zu realisieren ist.
Um Störungen des Messstroms oder der Messspannung durch den HF-Strom des Patientenstromkreises zu beseitigen, kann das HF-Chirurgiegerät wenigstens eine den Messstrom und/oder die Messspannung filternde Filtereinheit aufweisen. Die Filtereinheit ist vorzugsweise im Messstromkreis, signaltechnisch vor der Mess- und Recheneinheit angeordnet. Die Filtereinheit beschränkt das Messsignal auf Frequenzen um die Messstromfrequenz, also die Resonanzfrequenz des Parallelschwingkreises. Die Filtereinheit wirkt damit zusätzlich zum Parallelschwingkreis, der auch schon filternde Wirkung im Bereich der Resonanzfrequenz hat.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten beispielhaften Zeichnungen erläutert. Die unterschiedlichen Merkmale können wie die oben beschriebenen Ausgestaltungen beliebig miteinander kombiniert werden.
Es zeigen:
1 ein vereinfachtes, schematisches Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen HF-Chirurgiegerätes mit angeschlossener Aktiv- und Neutralelektrode.
Ein HF-Chirurgiegerät 1 zum Schneiden und/oder Koagulieren von biologischem Gewebe weist ein Netzteil 2, einen Frequenzgenerator 3 sowie Anschlusskontakte 4, 5 für eine Aktivelektrode 6 und für eine Neutralelektrode 7 auf.
Das Netzteil 2 ist mit einer Netzspannungsquelle (nicht dargestellt) über Netzkontakte 8 verbindbar. Der Frequenzgenerator 3 ist eingangsseitig mit dem Netzteil 2 gekoppelt. Ausgangsseitig ist der Frequenzgenerator 3 einerseits mit dem Anschlusskontakt 4 für die Aktivelektrode 6 und andererseits mit den Anschlusskontakten 5 für die Neutralelektrode 7 verbunden. Zwischen dem Frequenzgenerator 3 und den beiden Anschlusskontakten 5 für die geteilte Neutralelektrode 7 ist jeweils ein Antifaradisationskondensator 9 angeordnet.
Wie in 1 dargestellt, ist an den Anschlusskontakt 4 eine Aktivelektrode 6, beispielsweise eine Schneid- oder Koagulationselektrode, angeschlossen. Die Neutralelektrode 7 ist in bekannter Weise auf der Haut des Patienten 10 angebracht. Die Neutralelektrode 7 ist als geteilte Neutralelektrode 7 ausgebildet und weist zwei an sich elektrisch voneinander getrennte Kontaktflächen 11 auf, die jeweils mit der Haut des Patienten in elektrischem Kontakt stehen. Die Kontaktflächen 11 sind somit nur über das elektrisch leitfähige Gewebe des Patienten 10 miteinander verbunden.
Im Betrieb des HF-Chirurgiegerätes 1 wird der über die Netzkontakte 8 eingespeiste Wechselstrom in einen Gleichstrom umgewandelt, der anschließend zum Frequenzgenerator 3 fließt. Der Gleichstrom wird vom Frequenzgenerator 3 in einen für die Hochfrequenzchirurgie üblichen hochfrequenten Wechselstrom I_HF mit einer Frequenz f_HF von etwa 300 bis 450 kHz umgewandelt.
Der Frequenzgenerator 3 ist Teil eines Patientenstromkreises 12, in dem der HF-Strom I_HF in einem aktiven Pfad 13 vom Frequenzgenerator 3 zu der Aktivelektrode 6 fließt. Der aktive Pfad 13 ist der in 1 vor dem Patienten 10 befindliche Teil des Patientenstromkreises 12, der vom Frequenzgenerator 3 zur Aktivelektrode 6 reicht. Von der Aktivelektrode 6 fließt der HF-Strom I_HF über den Patienten 10 zu den Kontaktflächen 11 der Neutralelektrode 7. Beim Eintritt bzw. Übergang von der Aktivelektrode 6 auf das biologische Gewebe des Patienten 10 ruft der HF-Strom den gewünschten chirurgischen Effekt, wie Schneiden und/oder Koagulieren, hervor.
Ein passiver Pfad 14 des Patientenstromkreises 12 reicht von der Neutralelektrode 7 bis zum Frequenzgenerator 3 und befindet sich in 1 hinter dem Patienten. Im passiven Pfad 14 fließt der HF-Strom I_HF im Betrieb von den Kontaktflächen 11 der Neutralelektrode 7 über einen der beiden Antifaradisationskondensatoren 9 zum Frequenzgenerator 3 zurück. Die Antifaradisationskondensatoren 9 minimieren für den Patienten gefährliche Gleichströme und Ströme niedriger Frequenz und haben beispielsweise eine Größe von etwa 50 bis 100 nF.
Eine fehlerhafte oder unzureichende Applikation und damit unzureichender elektrischer Kontakt der Neutralelektrode 7 am Patienten 10 kann zu Verbrennungen an den Kontaktflächen führen. Für den Kontakt zwischen der Neutralelektrode 7 und der Haut des Patienten 10 ist ein Übergangswiderstand oder Gewebewiderstand R_N zwischen den Kontaktflächen 11 der Neutralelektrode 7 repräsentativ. Zur Bestimmung des Gewebewiderstandes R_N wird eine zwischen den Kontaktflächen 11 wirkende Messspannung U_M bzw. ein Messstrom I_M in den passiven Pfad 14 des Patientenstromkreises 12 eingespeist. Je geringer der Kontakt zwischen den Kontaktflächen 11 und der Haut, je geringer ist auch der Gewebewiderstand R_N. Der Messstrom IM fließt dabei von der einen Kontaktfläche 11 über das Gewebe des Patienten 10 zur anderen Kontaktfläche 11.
Eine den Messstrom I_M erzeugende Messspannungsquelle 19 ist in einem Messstromkreis 16 angeordnet. Um den Messstromkreis 16 vom Patientenstromkreis 12 galvanisch zu trennen, ist bei dem HF-Chirurgiegerät 1 ein Transformator 15 vorgesehen. So ist die Messspannungsquelle 19 auf einem vom Patienten entkoppelten Zwischenstromkreisniveau angeordnet. Der Transformator 15 weist eine im Messstromkreis 16 angeordnete Primärseite 17 und eine im Patientenstromkreis 12 angeordnete Sekundärseite 18 auf. Bei der Ausführungsform in 1 ist die Windungsanzahl auf der Primär- und der Sekundärseite 17, 18 gleich. Im Messstromkreis 16 ist neben dem Transformator 15 und der Messspannungsquelle 19 außerdem ein in Reihe geschalteter Messwiderstand 20 vorgesehen.
Die Induktivität der Sekundärseite 18 des Transformators 15 bildet zusammen mit der Kapazität der beiden parallel geschalteten Antifaradisationskondensatoren 9 einen Parallelschwingkreis 22. Die Antifaradisationskondensatoren 9 sind dabei parallel zum Gewebewiderstand R_N der Neutralelektrode 7 angeordnet.
Das HF-Chirurgiegerät 1 weist außerdem eine mit dem Messstromkreis 16 signaltechnisch verbundene Mess- und Recheneinheit 21 auf. Bei dem HF-Chirurgiegerät 1 in 1 greift die Mess- und Recheneinheit 21 an zwei Stellen Signale ab, zwischen der Messenergiequelle 19 und der Primärseite 17 sowie zwischen der Primärseite 17 und dem Messwiderstand 20. Die Mess- und Recheneinheit 21 ist zusätzlich mit dem Netzteil 2 signaltechnisch gekoppelt. Zwischen der Mess- und Recheneinheit 21 und dem Messstromkreis 16 sind zwei Bandpassfilter 23, 24 angeordnet. Eine Phasenwinkel-Messeinheit 25 zur Messung des Phasenverschiebungswinkels zwischen den oben genannten Signalen ist ebenfalls signaltechnisch mit der Mess- und Recheneinheit 21 verbunden.
Im Betrieb des HF-Chirurgiegeräts 1 erzeugt die Messspannungsquelle 19 unabhängig vom HF-Strom im Patientenstromkreis 12 den Messstrom I_M mit einer Messfrequenz f_M. Die Messfrequenz f_M der Messspannungsquelle 19 ist so eingestellt, dass sie im Wesentlichen gleich ist mit einer Resonanzfrequenz f_res des Parallelschwingkreises 22.
Die Resonanzfrequenz f_res im Parallelschwingkreis 22 wird durch die Größen dessen Induktivität und Kapazität bestimmt. Es gilt bekanntlich
wobei L die Größe der Induktivität und C die der Kapazität ist.
Bei dem in 1 dargestellten beispielhaften HF-Chirurgiegerät 1 betragen die Messfrequenz f_M und die Resonanzfrequenz f_res beispielsweise etwa 75 kHz. Im Idealfall, im eingeschwungenen Zustand ist die Impedanz des Parallelschwingkreises 22 bei der Resonanzfrequenz f_res unendlich groß. In der Praxis ist die Impedanz zumindest vernachlässigbar groß. Der Parallelschwingkreis 22 ist parallel zum Gewebewiderstand R_N der Neutralelektrode 7 geschaltet. Da der Kehrwert der Gesamtimpedanz einer Parallelschaltung durch die Summe der Kehrwerte der Einzelimpedanzen bestimmt wird, wird der Kehrwert der Impedanz des Parallelschwingkreises 22 sehr klein und fällt dadurch nicht ins Gewicht. Folglich ist die gemeinsame Impedanz von Gewebewiderstand R_N, dem Parallelschwingkreis 22 und den dazwischen liegenden Leitungen im Wesentlichen mit dem Gewebewiderstand R_N gleich.
Durch die Wirkung des Transformators 15 wird diese gemeinsame Impedanz von der Sekundärseite 18 an die Primärseite 17 übertragen. Hieraus folgt, dass der komplexe Widerstand – die Impedanz – an der Primärseite 17 des Transformators 15 im Wesentlichen dem für den Hautkontakt repräsentativen Gewebewiderstand R_N entspricht. Die Impedanz an der Primärseite 17 kann wie im Folgenden beschrieben bestimmt werden.
Um die Impedanz an der Primärseite 17 des Transformators 15 zu bestimmen, misst die Mess- und Recheneinheit 21 sowohl den Spannungsabfall U_M an der Messspannungsquelle 19 als auch den Spannungsabfall U_R am Messwiderstand 20. Hierfür greift die Mess- und Recheneinheit 21 die Spannung U_M zwischen der Spannungsquelle 19 und der Primärseite 17 ab. Eine zweite Spannung U_R wird zwischen Primärseite 17 und dem Messwiderstand 20 abgenommen.
Da der Messstrom I_M mit der Resonanzfrequenz f_res des Parallelschwingkreises 22 oszilliert, hat der Parallelschwingkreis 22 eine vorteilhafte filternde Wirkung auf den Messstrom und die Messspannung. Um verbleibende Störungen des Messstroms und der Messspannung durch den HF-Strom I_HF zu vermeiden, werden die von der Mess- und Recheneinheit 21 abgegriffenen Signale zusätzlich gefiltert. Hierfür sind die beiden Bandpassfilter 23, 24 vorgesehen.
Aus den gemessenen Spannungen U_M und U_R kann die Mess- und Recheneinheit 21 die Impedanz an der Primärseite 17 berechnen, die der Gewebeimpedanz entspricht.
Die Impedanz, also der Scheinwiderstand, setzt sich bekanntlich aus dem Blindwiderstand und dem Wirkwiderstand zusammen. Die Verbrennungsgefahr des Patienten an der Neutralelektrode 7 wird vor allem durch den Wirkwiderstand und weniger durch den Blindwiderstand repräsentiert. Der Blindwiderstand wird hingegen beispielsweise durch die kapazitive Wirkung der Kontaktflächen 11 der Neutralelektrode 7 auf der Haut des Patienten 10 erhöht. Ein Vorteil des in 1 gezeigten HF-Chirurgiegerätes 1 besteht in der Auswertung des Gewebewirkwiderstandes, der den Hautkontakt zuverlässiger widerspiegelt als nur die Gewebeimpedanz.
Das in 1 dargestellte HF-Chirurgiegerät und insbesondere die Mess- und Recheneinheit 21 berechnet den Wirkwiderstand mit Hilfe des Phasenverschiebungswinkels zwischen den im Messstromkreis 16 gemessenen Spannungen U_M und U_R. Der Phasenverschiebungswinkel wird von der Phasenwinkelmesseinheit 25 bestimmt und an die Mess- und Recheneinheit 21 übermittelt. Die Phasenwinkelmesseinheit 25 ist signaltechnisch mit dem Ausgang der beiden Bandpassfilter 23, 24 verbunden, um die gefilterten Spannungen U_M und U_R abzugreifen.
Wenn die von der Mess- und Recheneinheit 21 ermittelte Gewebeimpedanz bzw. der Gewebewirkwiderstand einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, kann die Mess- und Recheneinheit 21 ein Schaltsignal an das Netzteil 2 übermitteln. Das Schaltsignal kann das Netzteil 2 und/oder den Frequenzgenerator 3 abschalten oder deren Leistung reduzieren. So kann kein oder nur sehr wenig HF-Strom im Patientenstromkreis 12 fließen und mögliche Verbrennungen an der Neutralelektrode 7 werden verhindert. Zusätzlich oder alternativ kann die ermittelte, für den Patientenhautkontakt repräsentative Gewebeimpedanz bzw. der Wirkwiderstand ein Betriebs- und/oder Warnsignal auslösen, je nachdem ob der Grenzwert über- oder unterschritten ist. Das Betriebs- und Warnsignal können beispielsweise Signalleuchten oder akustische Signale sein, die von der Mess- und Recheneinheit 21 angesteuert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 3249766 [0008]
- DE 3544443 [0008]
- EP 0390937 [0008]

Claims

HF-Chirurgiegerät zum Schneiden und/oder Koagulieren von biologischem Gewebe, das im Betrieb den Patientenhautkontakt einer angeschlossenen, wenigstens zwei separate Kontaktflächen aufweisende Neutralelektrode überwacht, mit wenigstens einem in einem Patientenstromkreis angeordneten Parallelschwingkreis, mit wenigstens einer in einem vom Patientenstromkreis galvanisch getrennten Messstromkreis angeordneten Messenergiequelle zur Erzeugung einer/eines zwischen den Kontaktflächen der Neutralelektrode wirkenden Messspannung/-stroms und mit wenigstens einer Mess- und Recheneinheit, die im Betrieb mittels der/des Messspannung/-stroms eine für den Patientenhautkontakt repräsentative zwischen den Kontaktflächen wirkende Gewebeimpedanz bestimmt, wobei in dem beim Schneiden oder Koagulieren geschlossenen Patientenstromkreis ein HF-Strom fließt und im Messstromkreis die vom HF-Strom unabhängige Messspannung erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der Messspannungsquelle mit einer Resonanzfrequenz des Parallelschwingkreises im Wesentlichen gleich ist.
HF-Chirurgiegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das HF-Chirurgiegerät einen den Messstromkreis vom Patientenstromkreis galvanisch trennenden Transformator aufweist und dass der Parallelschwingkreis eine dem Patientenstromkreis zugeordnete Sekundärseite des Transformators und wenigstens einen Antifaradisationskondensator umfasst.
HF-Chirurgiegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das HF-Chirurgiegerät im Messstromkreis wenigstens einen in Reihe zum Transformator geschalteten Messwiderstand aufweist.
HF-Chirurgiegerät nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das HF-Chirurgiegerät eine Phasenwinkel-Messeinheit umfasst, die einen Phasenverschiebungswinkel zwischen Messstrom und Messspannung oder zwischen zu Messstrom und Messspannung proportionalen Größen misst, und dass die Mess- und Recheneinheit ausgestaltet ist, den für den Patientenhautkontakt repräsentativen Wirkwiderstand zwischen den Kontaktflächen mittels des Phasenverschiebungswinkels zu bestimmen.
HF-Chirurgiegerät nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das HF-Chirurgiegerät wenigstens eine den Messstrom und/oder die Messspannung filternde Filtereinheit aufweist.
Verfahren für ein HF-Chirurgiegerät zum Überwachen des Hautkontakts von einer mit dem HF-Chirurgiegerät elektrisch verbundenen, wenigstens zwei separate Kontaktflächen aufweisende Neutralelektrode, bei dem eine Messspannung/-strom in einem Messstromkreis erzeugt, die Messspannung/-strom vom Messstromkreis in einen galvanisch getrennten Patientenstromkreis, in dem im geschlossenen Zustand im Betrieb ein HF-Strom fließ, übertragen, die Messspannung/-strom im Patientenstromkreis über einen Parallelschwingkreis und das Gewebe zwischen den Kontaktflächen geleitet und die für den Patientenhautkontakt repräsentative Gewebeimpedanz mittels der/des Messspannung/-stroms bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der/des Messspannung/-stroms im Wesentlichen auf eine Resonanzfrequenz des Parallelschwingkreises eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bestimmen der Gewebeimpedanz im Messstromkreis eine Gesamtspannung über einer Messenergiequelle sowie eine Teilspannung über einem in Reihe geschalteten Messwiderstand gemessen werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtspannung und/oder die Teilspannung vor dem Messen gefiltert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Phasenverschiebungswinkel zwischen dem Messstrom und der Messspannung oder zwischen proportionalen Größen zum Messstrom und zur Messspannung bestimmt wird.
Verfahren nach dem Anspruch 6, 7 oder 8 und dem Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein für den Patientenhautkontakt der Neutralelektrode repräsentativer Wirkwiderstand des Gewebes zwischen den Kontaktflächen aus der Impedanz und dem Phasenverschiebungswinkel bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit vom Wert des Wirkwiderstandes ein Betriebssignal oder ein Warnsignal ausgegeben wird und/oder der Patientenstromkreis des HF-Chirurgiegerätes unterbrochen wird.