Fließt ein,
mit Hilfe eines Hochfrequenzgenerators eingespeister, hochfrequenter
Strom durch biologisches Gewebe, so führt er in diesem verlustbehafteten
Medium zu einer Erwärmung,
die mit der Stromdichte einhergeht. Verteilt sich der Strom ausgehend
von einer kleinflächigen
Elektrode (Koagulations- oder Schneidelektrode) in die Tiefe des
Gewebes hinein, so erhält
man die stärkste
Erwärmung
unmittelbar an der Elektrode, da dort die höchste Stromdichte auftritt.
Die Erwärmung
nimmt in die Tiefe des Gewebes hinein ab. Wird das Gewebe über ca.
60°C erhitzt,
kommt es zu einer irreversiblen Schädigung, der sogenannten Koagulation.
Bei einer Erhitzung über
den Siedepunkt der Gewebeflüssigkeit
hinaus verdampft diese und es bildet sich eine Dampfschicht um die
Elektrode, die diese vom Gewebe isoliert. Ist die Ausgangsspannung
des Hochfrequenzgenerators groß genug,
so wird die isolierende Dampfschicht von Lichtbögen durchschlagen. Am Auftreffpunkt
der Lichtbögen
kommt es wegen der hohen Stromdichte zu einem schlagartigen Verdampfen
der Gewebeflüssigkeit
und die Zellstruktur wird aufgerissen. Ist die insgesamt eingespeiste
Hochfrequenzleistung groß genug,
so kann die Elektrode durch das Gewebe bewegt werden und man spricht
vom Schneiden. Wissenschaftliche Untersuchungen der Erfinder zeigen,
daß das
Vorhandensein einer elektrodenumfassenden Dampfschicht eine notwendige Bedingung
zum Schneiden darstellt. Aufgrund der hohen Energiedichte am Auftreffpunkt
eines Lichtbogens auf der Gewebeoberfläche werden die im Gewebe enthaltenen
Eiweißmoleküle abgebaut
und es entsteht neben verschiedenen Zwischenabbauprodukten auch
Kohlenstoff. Man spricht von einer Karbonisation, die aus medizinischer
Sicht wegen der toxischen und teilweise karzinogenen Zwischenabbauprodukte
sehr bedenklich ist. Da das Schneiden mit HF-Strom auf dessen thermischer
Wirkung beruht und bei wesentlich höheren Temperaturen erfolgt,
als zur Koagulation erforderlich sind, ist es verständlich, daß der eigentliche
Trennvorgang immer auch mit einer Koagulation und oftmals sogar
mit einer Karbonisation der Schnittränder verbunden ist. Bei vielen
Anwendungen ist eine Koagulation der Schnittränder aufgrund der damit einhergehenden
Blutstillung im Gegensatz zu einer Karbonisation gewünscht. Anwendungen,
bei denen das Auftreten von Koagulationen zumindest nicht stört, bilden
nahezu ausnahmslos das Einsatzgebiet der heutigen Hochfrequenzchirurgie.
Ein
großes
Problem in der Hochfrequenzchirurgie ist die richtige Dosierung
der momentan applizierten Hochfrequenzleistung. Die für gute Schneidwirkung
mindestens notwendige Hochfrequenzleistung kann sehr stark schwanken.
Sie hängt
von den Schnittparametern, wie der Gewebebeschaffenheit, der Leitfähigkeit
und dem Wassergehalt des Gewebes, der Elektrodenform und Elektrodengröße, der Schnittiefe,
der Schnittgeschwindigkeit und weiteren Parametern ab, die alle
im Laufe einer Operation gewissen, oft sehr abrupt auftretenden Änderungen
unterworfen sind. Die übliche,
aus der Erfahrung des Operateurs gewonnene Einstellung des Hochfrequenzgenerators
führt daher
im Mittel zu einer deutlich überhöhten Hochfrequenzleistung.
Diese erhöhte
Hochfrequenzleistung hat im wesentlichen zwei Auswirkungen. Zum
einen birgt sie Gefahren, denen sich Operateur und Patient aussetzen
müssen,
wie beispielsweise bei der transurethralen Resektion von Prostataadenomen
der Gefahr von Verbrennungen im Augenbereich des Arztes oder im
Harnleiter des Patienten aufgrund von Strömen über das Operationsinstrument.
Zum anderen hat eine Erhöhung
der zugeführten
Leistung genüber
dem zum Schneiden erforderlichen Mindestmaß eine stärkere Koagulation und/oder
Karbonisation des Gewebes an der Schnittfläche zur Folge. Wegen der starken
Schwankungen der Schnittparameter während eines Schnittes und der
damit verbundenen Schwankung der zum Schneiden erforderlichen Mindestleistung,
können sich
sehr starke Schwankungen der Schnittqualität, d. h. des Maßes an Koagulation
und Karbonisation der Schnittränder
ergeben. Diese geringe Reproduzierbarkeit kann selbst bei solchen
Anwendungen äußerst störend sein,
wo eine Koagulation prinzipiell erwünscht ist.
Eine
Vorrichtung zur Anpassung der Leistung beim Schneiden biologischen
Gewebes mit Hochfrequenzstrom ist in der deutschen Patentschrift
DE 25 04 280 C3 beschrieben.
Bei dieser Vorrichtung wird mit Hilfe einer Messeinrichtung die
Intensität
des Lichtbogens zwischen der Schneidelektrode und dem zu schneidenden
Gewebe festgestellt und das daraus abgeleitete elektrische Signal
einer Regeleinrichtung zugeführt.
Die Regeleinrichtung vergleicht dieses Signal mit dem Sollwertprogramm
eines Sollwertgebers und leitet daraus eine Regelgröße ab, die die
Ausgangsspannung des Hochfrequenzgenerators so einstellt, daß die Intensität des Lichtbogens dem
Sollwertprogramm folgt.
Die
deutsche Offenlegungsschrift
DE 41 26 607 A1 offenbart eine Einrichtung
zum Schnei den von biologischem Gewebe mit einer Regeleinrichtung,
die die Leistung des Hochfrequenzchirurgiegenerators den Bedingungen
zum Schneiden der jeweiligen Gewebeart am Operationsort anpasst.
Zur Charakterisierung der Bedingungen am Operationsort wird das
Verhältnis
der Oberschwingungen der Generatorfrequenz zur Grundfrequenz des
Generators, d. h. der Klirrgrad, gemessen. In der deutschen Offenlegungsschrift
DE 41 35 180 A1 wird
ein Hochfrequenzgenerator offenbart, dessen Ausgangsleistung steuerbar
ist. Durch eine Austasteinrichtung wird der Generator derart gesteuert,
daß zu
bestimmten zu schützenden
Zeiten, z. B zur Vermeidung der Störung elektrischer Geräte oder
zur Vermeidung von Nerven- bzw. Muskelreizungen, die Ausgangsleistung
reduziert wird.
Die
in industriellen Hochfrequenzgeneratoren für die Hochfrequenzchirugie
bisher verwendeten Realisierungen der o. g. Erfindung regeln ausnahmslos
die Ausgangsspannung des Generators derart, dass die Intensität des Lichtbogens
zwischen Schneidelektrode und Gewebe konstant ist. Es hat sich gezeigt,
dass mit einer derartigen Regelung die Ausgangsleistung des Hochfrequenzgenerators
wesentlich besser an die momentanen Erfordernisse angepasst werden
kann, so dass viele Gefahren für Operateur
und Patient vermieden werden. Es zeigt sich jedoch andererseits,
dass die Regelung einer konstanten Lichtbogenintensität zwar eine
Verbesserung in Bezug auf eine Unabhängigkeit der Schnittqualität von den
momentanen Schnittparametern zur Folge hat, es ergibt sich jedoch
nach wie vor eine deutliche Restabhängigkeit des Koagulations-
und Karbonisationsgrades der Schnittränder von den aktuellen Schnittparametern,
insbesondere von der Schnittgeschwindigkeit und der Eintauchtiefe.
Wie diese Restabhängigkeit
der Schnittqualität
von den momentanen Schnittparametern beseitigt werden kann, war
bislang nicht bekannt.
Wie
eingangs beschrieben, gibt es Anwendungen der Hochfrequenzchirurgie
bei denen das Auftreten von Koagulationen der Gewebeschnittflächen wegen
der blutstillenden Wirkung erwünscht
ist. Vor allem bei blutungsintensiven Anwendungen in der minimalinvasiven
Chirurgie wird mit Hochfrequenzstrom jedoch zunächst explizit geschnitten und anschließend koaguliert,
da die beim Schneiden mit dem Schneidmodus eines herkömmlichen
Hochfrequenzgenerators für
die Hochfrequenzchirurgie entstehenden Koagulationssäume der
Gewebeschnittflächen
nicht ausreichen, um die auftretenden Blutungen zu stillen. Stand
der Technik beispielsweise bei den erwähnten transurethralen Resektionen
ist es, mehrere Schnitte durchzuführen und anschließend entstandene
Blutungsherde zu koagulieren. Am Ende des Eingriffes wird dann nochmals
das gesamte Operationsfeld nach Blutungsherden abgesucht und diese
koaguliert. Der dabei erzielbare Erfolg hängt einerseits von der Geduld
des Operateurs ab. Andererseits werden insbesondere leicht und diffus
blutende Stellen nicht erfaßt.
Daher ist es heute unerläßlich, daß die Blase
des Patienten im Anschluß an
die Operation für
mehrere Tage über
einen Katheter mit Spülflüssigkeit
gespült
wird und der Patient in etwa eine Woche stationär behandelt wird.
Diese
Nachteile könnten
vermieden werden, wenn es gelingt, bereits während des Schneidvorganges
eine ausreichende Blutstillung, d. h. eine ausreichende Koagulation
zu erzielen, da auf diese Weise flächendeckend alle Blutungsherde
erfaßt
würden.
Es wäre
ein "Koagulierendes
Schneiden" wünschenswert.
Die Gewebeschnittflächen
sollten dabei möglichst
weit in die Tiefe des Gewebes hinein koaguliert werden, um eine
gute Blutstillung zu erhalten. Um dies zu erreichen, ist die Einspeisung
einer hohen Energie je Flächeneinheit
der Gewebeschnittflächen
notwendig, die jedoch nicht, wie beim Schneidmodus herkömmlicher
Hochfrequenzgeneratoren zu einem hohen Karbonisationsgrad führen darf-
sondern lediglich zu einer tiefen Koagulation.
Speist
man eine hohe Hochfrequenzleistung beim Schneidevorgang selbst,
d. h. über
Lichtbögen in
das Gewebe ein, so hat diese eine geringe Tiefenwirkung (Abfall
der Erwärmung
in die Tiefe des Gewebes hinein mit l/r
4,
wobei r der Abstand von der Elektrodenachse ist), führt zu hohen
Energiedichten (Temperaturen) an den Gewebeschnittflächen und damit
zu einem hohen Karbonisationsgrad. Bisher bekannte Ansätze zum
koagulierenden Schneiden, wie beispielsweise der in der deutschen
Offenlegungsschrift
DE
41 26 609 A1 beschriebene, versuchen daher die Einspeisung
einer hohen Energie in expliziten Koagulationszeitabschnitten zu
erreichen, die sich mit reinen Zeitabschnitten zur Gewebetrennung
zyklisch abwechseln. Problematisch dabei ist jedoch nach wissenschaftlichen
Untersuchungen der Erfinder die isolierende Dampfschicht um die
Elektrode, die vom vorhergehenden Schneidabschnitt noch vorhanden
ist und deren Abbau Zeiten im Bereich zwischen ca. 20 ms bei Anwendung
unter Spülflüssigkeit
bis hin zu 1 s bei Anwendung an Luft beansprucht. Es muß daher
eine sehr lange Pause zwischen Schneid- und Koagulationsphase eingefügt werden
und selbst dann ist nicht immer gewährleistet, daß die Dampfschicht
bereits abgebaut ist. Selbst wenn zu Beginn der Koagulationsphase
keine Dampfschicht mehr vorhanden ist, darf nur eine geringe Hochfrequenzleistung
eingespeist werden, da sich sonst erneut eine isolierende Dampfschicht
bildet. Da keine hohe Hochfrequenzleistung während des Koagulationsabschnittes
eingespeist werden kann, muß lange
koaguliert werden, um eine ausreichende Energie in die Gewebeschnittflächen einzuspeisen
und so einen ausreichenden Koagulationsgrad zu erreichen. Wegen
der erforderlichen langen Dauer der Pause und des anschließenden Koagulationsabschnittes
kann nur sehr langsam geschnitten werden. So wird mit einem, obiger
Erfindung entsprechenden Modus zum koagulierenden Schneiden höchstens
eine Schnittgeschwindigkeit von ca. 5 mm/s erreicht. Diese geringe
maximale Schnittgeschwindigkeit führt vor allem bei schnittintensiven Anwendungen,
wie der transurethralen Resektion zu einer, weder für den Operateur,
viel weniger jedoch für
den Patienten zumutbaren Verlängerung
der Operationsdauer. Hinzu kommen einige andere Nachteile, wie beispielsweise
Probleme beim An- und Abschneiden aufgrund ausgetrockneten Gewebes
und geringer Schneidleistungen, was sich vor allem bei der, sich
an die Grobresektion anschließenden,
Feinresektion zur Beseitigung von geringen Geweberesten besonders
hinderlich auswirkt.
Aufgabe
der im folgenden beschriebenen Erfindung ist es daher, die Hüllkurve
der hochfrequenten Ausgangsspannung des Hochfrequenzgenerators während des
Schneidevorganges in einfacher Weise so zu gestalten, daß eine reproduzierbare,
von den Schnittparametern, wie der Schnittgeschwindigkeit, der Eintauchtiefe
der Schneidelektrode, der Gewebeart etc. unabhängige Koagulation der Schnittränder auftritt
mit einer großen
Tiefenwirkung und einer Koagulation der Gewebeschnittflächen ohne nennenswerte
Karbonisation und daß trotz
gleichzeitiger Koagulation eine hohe Schnittgeschwindigkeit erreicht
werden kann.
Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und durch einen
Hochfrequenzgenerator nach Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
sind in den Unteransprüchen
angegeben.
Grundlage
der Erfindung ist der bislang nicht bekannte und von den Erfindern
ausführlich
wissenschaftlich untersuchte Sachverhalt, daß in Bezug auf die Stromverteilung
im Gewebe ein großer
Unterschied besteht, ob mit normaler Lichtbogenintensität geschnitten
wird, oder aber, ob mit sehr starker Lichtbogenintensität geschnitten
wird. Beim Schneiden mit normal starker Lichtbogenintensität erfolgt
die Stromeinspeisung punktförmig über vereinzelt
an der Schneidelektrode auftretende Lichtbögen. Im Gewebe stellt sich
eine Stromverteilung entsprechend einem Kugelfeld ein und die damit
verbundene Erwärmung
nimmt mit l/r4 (und damit sehr schnell)
in die Tiefe des Gewebes hinein ab. Die eingespeiste Hochfrequenzleistung
wird daher hauptsächlich
in unmittelbarer Nähe
der Elektrode in Wärme
umgesetzt und führt
nicht zu einer tiefen Koagulation. Schneidet man dagegen mit sehr
starker Lichtbogenintensität,
so bildet sich rund um die Schneidelektrode, ähnlich wie bei Gasentladungsleuchtkörpern eine umfassende
Entladung. Die Stromeinspeisung erfolgt nunmehr gleichmäßig über die
gesamte im Gewebe befindliche Oberfläche der Elektrode. Die Stromverteilung
im Gewebe entspricht dabei einem Zylinderfeld und die durch sie
erzeugte Erwärmung nimmt
nur mit l/r2 in die Tiefe des Gewebes hinein
ab. Es ergibt sich somit unabhängig
von der eingespeisten Leistung, rein aufgrund der unterschiedlichen Stromverteilung
im Gewebe, beim Schneiden mit sehr starker Lichtbogenintensität eine wesentlich
erhöhte
Tiefenkoagulation, die erfindungsgemäß für ein koagulierendes Schneiden
ausgenutzt wird.
Problematisch
bei einem kontinuierlichen Schneiden mit sehr starker Lichtbogenintensität ist jedoch,
daß dabei
im Lichtbogen selbst eine hohe Hochfrequenzleistung (>50% der Ausgangsleistung des
Hochfrequenzgenerators) umgesetzt und oberflächlich über Absorptionseffekte in die
elektrodennahen Bereiche der Schnittränder eingespeist wird. Wird
dort eine bestimmte Energiedichte (Temperatur) überschritten, so karbonisiert
das Gewebe. Dies ist der Grund warum kontinuierlich durchgeführte Schnitte
mit starker Lichtbogenin tensität
einen hohen Karbonisationsgrad aufweisen. Diese Karbonisation wird
erfindungsgemäß verhindert,
wenn der Schneidvorgang (Zeitabschnitte I) zyklisch für eine bestimmte Zeit
(Zeitabschnitte II) unterbrochen wird.
Die
Dauer der Zeitabschnitte I ist so kurz zu wählen, daß am Ende des Zeitabschnittes
I nirgends im Gewebe eine Energiedichte (Temperatur) vorhanden ist,
die ausreicht um das Gewebe zu karbonisieren. Sie sollte jedoch
so lang wie unter diesem Gesichtspunkt möglich gewählt werden, um eine große Tiefenkoagulation
und große
Schnittweite zu gewährleisten.
Geeignet sind Längen
des Zeitabschnittes I im Bereich zwischen 10 μs und 100 ms, vorzugsweise jedoch
im Bereich zwischen 1 ms und 30 ms.
Die
Dauer des Zeitabschnittes II ist so lang zu wählen, daß am Ende des Zeitabschnittes
II Maxima der Energiedichte (Temperatur), die zu dessen Beginn im
Gewebe vorhanden waren durch Wärmeleitung
weitgehend abgebaut sind, um eine erneute Energieeinspeisung möglich zu
machen, ohne daß diese
sofort zu einer, für
die Karbonisation erforderlichen Energiedichte führt. Geeignet sind Einstellungen
der Dauer des Zeitabschnittes II, abhängig von der Einstellung der
Dauer des Zeitabschnittes I, im Bereich zwischen 10 μs und 100
ms, vorzugsweise jedoch im Bereich zwischen 1 ms und 50 ms. Um eine
hohe Schnittgeschwindigkeit zu gewährleisten, ist die Dauer von
Zeitabschnitt II so kurz wie möglich zu
wählen.
Sie kann jedoch ohne weiteren Nachteil beliebig lang eingestellt
werden, wenn dies durch eine bestimmte Anwendung notwendig werden
sollte. Damit der Abbau von Maxima der Energiedichte möglichst
schnell vonstatten geht, ist die Ausgangsspannung des Hochfrequenzgenerators
während Zeitabschnitt
II so einzustellen, daß nur
eine vernachlässigbare
Hochfrequenzleistung eingespeist wird. Vorteilhafterweise ist die
Ausgangsspannung des Hochfrequenzgenerators während Zeitabschnitt II zu Null
eingestellt.
Die
Verwendung einer konstant hohen Lichtbogenintensität oder einer
konstant hohen Ausgangsspannung oder Ausgangsleistung des Hochfrequenzgenerators
während
der Zeitabschnitte I würde,
wie oben beschrieben, zu einer nicht reproduzierbaren Schnittqualität und damit
hier zu einem, von den momentanen Schnittparametern, insbesondere
der Schnittgeschwindigkeit abhängigen
Koagulationsgrad der Gewebeschnittflächen führen. Um eine weitgehend von
den Schnittparametern unabhängige
Schnittqualität
zu erhalten, muß der
Hochfrequenzgenerator so geregelt werden, daß die je Flächeneinheit der Gewe beschnittflächen eingespeiste
Energie nahezu konstant ist. Wie eine derartige Regelung auszusehen
hat, war bislang nicht bekannt. Ausführliche, wissenschaftliche
Untersuchungen der Erfinder zeigen, daß eine, von den momentanen
Schnittparametern unabhängige
Schnittqualität
erreicht wird, wenn die Lichtbogenintensität zum Ausgangsstrom des Hochfrequenzgenerators
ins Verhältnis
gebracht wird und dieses Verhältnis
konstant geregelt wird. Die Wirkung dieser Regelung kann am besten
anhand der Eintauchtiefe der Elektrode erläutert werden: Bei einer Verdoppelung
der Eintauchtiefe entsteht eine doppelt so große Gewebeschnittfläche wie
vor der Erhöhung
der Eintauchtiefe. Um das gleiche Maß an Koagulation und Karbonisation
zu erreichen, muß je
Flächeneinheit
der Gewebeschnittflächen
genauso viel Energie eingespeist werden wie zuvor, d.h. es muß insgesamt
doppelt so viel Energie von der Elektrode ins Gewebe eingespeist
werden. Um dies zu erreichen, muß bei annähernd konstanter Spannung der
doppelte Strom fließen.
Der doppelte Strom fließt über doppelt
so viele Lichtbögen
und führt
so zur doppelten Lichtbogenintensität. Die Lichtbogenintensität muß sich daher
genauso verhalten wie der Strom. Das Verhältnis aus beiden Größen muß konstant
geregelt werden. Nur so ist es nach den wissenschaftlichen Erkenntnissen der
Erfinder möglich,
eine von den momentanen Schnittparametern unabhängige Schnittqualität zu gewährleisten.
Eine derartige Regelung ist bis heute in keinem industriell gefertigten
Hochfrequenzgenerator für
die Hochfrequenzchirurgie realisiert.
Im
allgemeinen werden bei modernen Hochfrequenzgeneratoren für die Hochfrequenzchirurgie alle
Regelungen von Ausgangssignalen über
eine Regelung der Ausgangsspannung realisiert, da diese mit den
anderen Ausgangssignalen zusammenhängt. So sind beispielsweise
der Ausgangsstrom und die Ausgangsleistung des Generators über die Patientenimpedanz
mit der Ausgangsspannung verknüpft.
Die Lichtbogenintensität
kann daher entsprechend dem Ausgangsstrom des Hochfrequenzgenerators über eine
Einstellung der Ausgangsspannung geregelt werden. Eine Möglichkeit
zur Messung der Lichtbogenintensität ergibt sich durch Ausnutzung der
gleichrichtenden Wirkung des Lichtbogens. Alternativ kann auch die Überschreitungshäufigkeit
des Stromes über
eine bestimmte Schwelle ausgenutzt werden, da der Strom beim Zünden eines
Lichtbogens abrupt ansteigt. Die Intensität des Lichtbogens läßt sich
jedoch am besten über
eine Messung des Oberwellengehaltes im Ausgangsstrom des Hochfrequenzgenerators
ermitteln, der selbst bei sinusförmiger
Generatorspannung aufgrund der nichtlinearen Kennlinie des Lichtbogens
zustande kommt und dessen Größe von der
Lichtbogenintensität
abhängt. Diese
Methode ist besonders vorteilhaft, da sie schnell ist, was es gestattet,
auch schnelle Änderungen
der Lichtbogenintensität
zu verfolgen. Um eine elektrodenumfassende Entladung mit ihrer großen Tiefenwirkung
bei schnittparameterunabhängiger Schnittqualität zu erhalten,
ist vorteilhafterweise das Verhältnis
der Effektivwerte des Oberwellengehaltes im Ausgangsstrom des Hochfrequenzgenerators zum
gesamten Ausgangsstrom des Hochfrequenzgenerators, das einem Klirrgrad
k entspricht, oberhalb eines Wertes von k = 10 % konstant zu regeln. Gleichbedeutend
ist es, das Verhältnis
von Amplituden o.ä.
konstant zu regeln.
Bei
der Erfindung erfolgt die Koagulation im Gegensatz zu herkömmlichen
Verfahren zum koagulierenden Schneiden nicht während expliziter Koagulationsabschnitte,
sondern im Zuge des Schneidens. Dadurch wird eine flächendeckend
gleichmäßige Koagulation
erreicht, da nicht wie bei den herkömmlichen Verfahren aus koagulierten
Bereichen herausgeschnitten werden kann. Durch den Verzicht auf
explizite Koagulationsabschnitte und lange Pausen kann mit der Erfindung
nahezu ebenso schnell geschnitten werden, wie mit dem normalen Schneidmodus
herkömmlicher
Hochfrequenzgeneratoren für
die Hochfrequenzchirurgie, ohne dabei gegenüber den herkömmlichen
Verfahren zum koagulierenden Schneiden an Koagulationswirkung einzubüßen. Wegen
des Schneidens mit starker Lichtbogenintensität treten darüber hinaus
bei der Erfindung keine An- und Abschneidprobleme auf.
Wegen
ihrer- Einfachheit ist eine Ausführungsform
der Erfindung besonders vorteilhaft, bei der die Dauern der Zeitabschnitte
I und II fest eingestellt sind. Untersuchungen der Erfinder zeigen,
daß bei
einer derartigen Realisierung die genannten Vorteile voll zur Geltung
kommen. Eine Vorschrift zur optimalen Einstellung der Dauern von
Zeitabschnitt I und II bei einem derart realisierten koagulierenden Schneiden
kann beispielsweise lauten: Bei großem und konstant geregeltem
Klirrgrad und sehr lang eingestelltem Zeitabschnitt II wird Zeitabschnitt
I von großen
Längen
her so lange verkürzt,
bis der gewünschte
Koagulationsgrad erreicht und der Karbonisationsgrad ausreichend
gering ist. Anschließend wird
die Dauer von Zeitabschnitt II so lange verkürzt, bis die gewünschte maximale
Schnittgeschwindigkeit erreicht wird, ohne daß der Karbonisationsgrad ansteigt.
Es
sind auch Ausführungsformen
der Erfindung denkbar, bei denen die Längen der Zeitabschnitte I und
II nicht fest eingestellt sind, sondern dynamisch verändert werden.
So gibt es beispielsweise im Zyklus eines Herzschrittmachers Zeitbereiche,
in denen ein elektrischer Störimpuls
(verursacht durch einen Hochfrequenzgenerator) besonders schädlich wäre. Der
Hochfrequenzgenerator kann daher über eine Synchronisationseinrichtung
so mit dem Signal des Herzschrittmachers synchronisiert werden,
daß dessen
empfindliche Zeitbereiche und die Zeitabschnitte II zusammenfallen.
In ähnlicher
Weise sind Ausführungsformen der
Erfindung denkbar, bei denen der Hochfrequenzgenerator über eine
Synchronisationseinrichtung verfügt,
mit deren Hilfe periphere Geräte
so gesteuert werden, daß ihre
Signalübertragung
mit den Zeitabschnitten II zusammenfällt. So werden im endoskopischen
Bereich Videokameras zur Beobachtung des Operationsortes verwendet.
Bei Aktivierung des Hochfrequenzgenerators für die Hochfrequenzchirurgie
entstehen dann oftmals Störungen
im Videosignal, die sich in Form von verrauschten Bildern am Bildschirm
bemerkbar machen. Um dies bei der Verwendung der Erfindung zu verhindern
kann die Übertragung
des Videosignals so mit dem Signal des Hochfrequenzgenerators synchronisiert
werden, daß sie
nur während
der Zeitabschnitte II erfolgt.
In 3 ist
der erfindungsgemäße Zeitverlauf
der Ausgangsspannung des Hochfrequenzgenerators dargestellt. Der
Hochfrequenzgenerator gibt eine hochfrequente Spannung (11)
ab, die für
die erste Periode T angedeutet ist. Erfindungsgemäß wird die
Hüllkurve
der Ausgangsspannung des Hochfrequenzgenerators – hier ist der Effektivwert
(U) der Ausgangsspannung dargestellt – so gestaltet, daß mindestens
zwei Zeitabschnitte zyklisch wiederholt werden. Im Zeitabschnitt
I wird die Ausgangsspannung des Hochfrequenzgenerators so geregelt,
daß das
Verhältnis
aus den Effektivwerten des Oberwellengehaltes im Ausgangsstrom des
Hochfrequenzgenerators zum gesamten Ausgangsstrom des Hochfrequenzgenerators,
das einem Klirrgrad k entspricht, konstant und so hoch ist, daß eine elektrodenumfassende
Entladung um die Schneidelektrode entsteht (k>10 %). Durch die Regelung eines konstanten
Klirrgrades wird eine von den Schnittparametern, wie Eintauchtiefe
der Schneidelektrode, oder Schnittgeschwindigkeit unabhängige Schnittqualität, d.h.
ein konstantes Maß an
Koagulation und Karbonisation der Schnittränder erreicht. Die elektrodenumfassende
Entladung sorgt für
eine große
Tiefenkoagulation der Schnittränder.
Beim kontinuierlichen Schneiden mit starkem Lichtbogen würde aufgrund
der hohen, im Lichtbogen umgesetzten und in die Schnittoberflächen eingespeisten
Hochfrequenzleistung ein hoher Grad an Karbonisation entstehen.
Dies läßt sich
erfindungsgemäß vermeiden,
wenn der Schneidvorgang zyklisch durch einen Zeitabschnitt II unterbrochen
wird, bevor im Gewebe Energiedichten (Temperaturen) überschritten
werden, die zur Bildung von Karbonisationen ausreichen. Während des
Zeitabschnittes II ist die Ausgangsspannung des Hochfrequenzgenerators
so gering einzustellen, daß nur
eine vernachlässigbare
Hochfrequenzleistung in das Gewebe eingespeist wird, so daß der Abbau
von am Ende von Zeitabschnitt I im Gewebe vorhandenen Maxima der
Energiedichte durch Wärmeleitung
in Zeitabschnitt II möglichst
schnell vonstatten gehen kann. Die Dauer des Zeitabschnittes II
ist bei vorgegebener Dauer des Zeitabschnittes I so lang einzustellen,
daß Maxima
der Energiedichte weitgehend abgebaut werden können, jedoch ist sie so kurz
einzustellen, wie möglich,
um eine hohe Schnittgeschwindigkeit zu ermöglichen.