DE2365276A1

DE2365276A1 - Stromversorgungsvorrichtung fuer ein chirurgisches messer

Info

Publication number: DE2365276A1
Application number: DE2365276A
Authority: DE
Inventors: Yuji Ikuno; Yutaka Kato
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1972-12-29
Filing date: 1973-12-29
Publication date: 1974-07-18
Also published as: JPS4989392A; US3897787A; JPS5241593B2; DE2365276C3; DE2365276B2

Description

EIKENBERG & BRÜMMERSTEDT PATENTANWÄLTE IN HANNOVER

Olympus Optical Co.,Ltd. . 235/72

Stromversorgungsvorrichtung für ein chirurgisches Messer

'· Die Erfindung "betrifft eine Stromversorgungs— vorrichtung für ein mit Hochfrequenzenergie betriebenes chirurgisches Messer, das in die Bauchhöhle eines menschlichen Körpers durch ein Endoskop eingeführt wird.

Ein bekanntes, elektrisch betriebenes chirurgisches Messer weist eine Behandlungsel-ektrode , die dem Ende einer !Tadel oder Klinge ähnelt und eine sehr geringe Berührungsfläche besitzt und eine feste Elektrode in Porm einer Platten-Elektrode , die eine große Berührungsfläche besitzt, auf, wobei ein HochfreCLuenzsignal zwischen der Behandlungselektrode und der festen Elektrode durch den menschlichen Körper geleitet wird.

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He r Hochfrequenzstrom, der sich, am Ende der Behandlungselektrode ' konzentriert, erzeugt dort Joule'sehe Wärme, und diese : Joule'sclie Wärme verursacht in einer Gewebestruktur eine Gasexplosion, wodurch es möglich, wird, an einem betroffenen Körper- '. teil einen Einschnitt oder eine ,Durchtrennung durchzuführen. Mittels eines Signals von etwas höherer frequenz als das Signal zum Schneiden oder mittels eines Hochfrequenzsignals, das mit einem gedämpften Mederfrequenzsignal amplitudenmoduliert ist, wird durch Übertragung zwischen der Behandlungselektröde w&ä. der festen Elektrode über den menschlichen Körper eine thermische Koagulation des Eörperproteins an der operierten oder geschnittenen Pläche hergestellt, durch die Lymphgefäße und feine Blutgefäße verschlossen werden und damit die Blutung gestoppt wird.

Es ist bereits eine Stromversorgungsquelle bekannt, bei der der Ausgang eines Hochfrequenzsignalgenerators- einer ; Spannungs- und Leistungsverstärkung unterworfen und anschließend dem chirurgischen Hesser zugeführt wird, so daß das Einschneiden und Herausschneiden bei einer Operation ermöglicht wird,während eine andere, mit einem Hochfrequenzgenerator versehene Stromversorgungsquelle, deren Aus gangs signal mit einem gedämpften, niederfrequenten Signal amplitudenmoduliert ist, zur Stillung von Blutungen dient» _:

Bei Antrieb eines chirurgischen Messers durch \

die bekannten Stromversorgungsquellen passiert es häufig, daß ]

der Patient an einem Körperteil verbrannt wird, der nicht er- : krankt ist, und darüber hinaus kann e-r mit anderen elektrischen

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Geräten außerhalb des chirurgischen Messers in Berührung kommen, imd der konzentrierte Strom fließt unnötigerweise "bei Berührung einer solchen anderen Vorrichtung durch den Körper des Patienten, wenn eine Zuführungsleitung zwischen der Stromversorgungsquelle und dem chirurgischen Messer unterbrochen ist oder ein Berührungswiderstand zwischen dem Patienten und den Elektroden des chirurgischen Messers zunimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe .zugrunde, eine StromversorgungSTorrichtung für ein mit Hochfrequenzenergie betriebenes chirurgisches Messer zu schaffen, mit dem der Patient Tor einem Unfall oder elektrischen Stromschlägen bei Benutzung des Messers während einer Operation bewahrt"werden kann. ' ■

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß an die' zur Zuführung des Hochfrequenzsignals : dienenden Mittel eine Auswahlvorrichtung zur Bestimmung, ob ; das Hochfrequenzsignal vor Zuführung zum Messer geschwächt ist

' oder nicht, angeschlossen ist, daß eine Detektorschaltung ^: zur Peststellung des Spannungspegels des der Behandlungselektrode, sugeführten Hochfrequenzsignals vorgesehen ist , daß eine Schaltung zur_Peststellung einer Differenz zwischen der von der Detektorschaltung gelieferten Ausgangsspannung und einer vorge- _; gebenen Iformalspannung vorgesehen ist, daß eine Vergleichsschaltung zum Vergleich der festgestellten Differenzspannung mit einer Hormal-Differenzspannung vorgesehen ist, daß Mittel zur Bestimmung vorgesehen sind, ob oder ob nicht sich das Messer

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in. einem normalen leitenden Zustand "befindet, wobei Ausgangssignale sowohl von der SpannungsTergle ίο as schaltung als auch,
von der Bifferenzsparmungs-Vergleichssohaltung verwendet werden,
und daß Mittel zur Anzeige des normalen leitfähigkeitszustandes ' des Messers vorgesehen sind, die die Zuführung des ungeschwäch— ; ten Hochfrequenzsignals zum Messer bewirken, wenn sich das Messer in einem normalen leitenden Zustand befindet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der
Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung bedeuten:

Pig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung; J

. 2 ein Blockschaltbild einer Abwandlung

der in Pig. 1 dargestellten Ausführungs- ;

form; - j

Pig. 3 ein Blockschaltbild einer anderen ' Ausführungsform der Erfindung und ;

Pig. 4 ein Blockschaltbild einer weiteren '■-Ausführungsfora, der Erfindung; ·

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Fig. 1 "besteht eine Auswahlvorrichtung aus zwei Toren 81 und 82, einem Torsignal-Generator 71 und einem Schalter 72. Die Ausgangsklemme eines Hochfrequenz-Signal— Generators 11 ist über das Tor 81 mit einer OBER-Schaltung verbunden. Die Ausgangsklemme des Hochfrequenz-Signalgenerators 11 ist ferner über das Tor 82 mit einer aus einem veränderbaren Widerstand bestehenden Einstellschaltung 12 verbunden, deren Ausgang an die ODER-Schaltung 62 angeschlossen ist. Das Ausgangssignal der ODER-Schaltung 62 wird über eine aus einem Spannungsverstärker21 und einem leistungsverstärker 22 bestehende Reihenschaltung einem Ausgangstransformator 31 augeführt. Kondensatoren 32 und 33 am Ausgang des Transformators dienen zur Sperrung des Gleichstromes. Am Ausgang der Schal.tung3 stehende Signale werden einem elektrischen, chirurgischen Messer 4 zugeführt, das eine Behandlungselektrode 41 "und eine feste Elektrode 42 besitzt.

Zwischen dem Kondensator 32 und der Behandlungs- ^: elektrode 41 ist ein erster Pegeldetektor 91 zur Feststellung '. des der Behandlungselektrode 41 zugeführten Hoohfrequenzstromes vorgesehen. Ein Ausgangssignal A vom Detektor 91 wird einem dritten Tor 83 über eine Reihenschaltung zugeführt, die aus einem Spannungsums atzer 99 in Form eines Transformators und einer Gleichrichterschaltung 101 besteht. Das Ausgangs signal des Tors 83 wird einem Signalverstärker 111 zugeführt. Durch den Detektor 91 , den Spannungsumsetzer 99 ,die Gleichrichterschaltung 101 und den Verstärker 111 v/ird eine Schaltung 911 \ zwo Feststellung des Pegels gebildet . Ein aweiter Pegeldetektar 92 ist zwischen dem Kondensator 33 und der festen Elektrode 42 angeordnet. Der zweite Pegeldetektor 92 dient zur Ermittlung

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des Amplitudenpegels des der festen Elektrode 42 zugeführten Hochfreq.uenzstromes. Ein Aus gangs signal B vom zxveiten Pegeldetektor 92 wird einem vierten Tor 84 über einen zweiten, ebenfalls aus einem Tranformator bestehenden Spannungsumaetaer 100 und eine Gleichrichterschaltung 102 zugeführt. Ein Ausgangs signal Tom vierten Tor 84 wird einem Differenzverstärker 121 über einen Signalverstärker 112 zugeführt. In den Differenzverstärker 121 werden auch, die Aus gangs signale vom Signalverstärker 111 eingespeist. Die Pegeldetektorschaltung 911, der zweite Detektor 92, die Schaltung 102, das Tor 84, der Verstärker 112 und der Differenzverstärker 121 bilden eine Pegeldifferenz-Detektorschaltung 912.

Ein Ausgangssignal vom Signalverstärker 111 wird einem Schmitt-Trigger 131 zugeführt, dessen Eingang auch eine Formalspannung von einer diese Normalspannung erzeugenden Schaltung 141 - zugeführt wird. Der Schmitt-Trigger und die Schaltung 141 bilden eine Pegelvergleichsschaltung 341. Die Größe der Normalspannung wird experimentell bestimmt und entspricht einer Ausgangsspannung am Signalverstärker 111 der ersten Pegeldetektorschaltung 911 bei Zuführung eines 200-mA Stromes zur Behandlungselektrode 41 des chirurgischen Messers 4 , falls es sich bei dem kranken Körperteil dea · Patient'en um den Magen handelt, und sie ist gleich einer Ausgangsspannung am Signalverstärker 111 bei Aufprägung eines Detektorsignals bei leitendem Zustand der Behandlungselektrode 41 anstelle des 200 mA-Stromes. Das Aus gangs signal vom Schmitts Trigger 131 wird einer Flip-Plop-Schaltung 151 zugeführt. Der Eingang der Flip-Flop-Schaltung 151 erhält ferner ein

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Signal vom Signalgenerator 71 der Auswahlvorrichtung 78 über den normalerweise offenen Kontakt des Schalters 72. Die Plip-Flop-Schaltung 151 wird beim Ansteigen des Ausgangssignals vom Signalgenerator 71 der Auswahlvorrichtung 78 zurückgesezt und beim Abfall des Ausgangssignals des ersten Schmitt — '!riggers

131 gesetzt und gibt dabei ein Setζ-Ausgangssignal an ein UND-Tor 153.

Das Ausgangssignal vom Differenzverstärker 121 der Pegeldifferenz-Detektorschaltung 912 wird einem zweiten Schmitt-Trigger 132 zugeführt, der auch eine ITormal-Differenzspannung erhält, die in der Schaltung 142 erzeugt wird. Der Schmitt-Trigger 132 und die Schaltung 141 bilden eine Pegeldifferenz-Yergleichsschaltung 342. Der Wert der JTormal-Differenz-Spannung wird experimentell bestimmt und entspricht einer Ausgangsspannung des Differenzverstärkers der Pegeidifferenzdetektorschaltung 912 , wenn die Differenz zwischen der Größe des der Behandlungselektrode 41 zugeführten Stromes und des '·■ der festen Elektrode 42 zugeführten Stromes innerhalb eines zulässigen Bereiches maximal ist. Wexm das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 121 eine geringere Spannung besitzt als die Hormal-Differenzspannung, dann befindet sich das chirurgische Messer 4 in einem normalen leitenden Zustand, so daß die Erzeugung eines Ausgangssignals am Schmitt-Trigger _:

132 bewirkt wird. Ein am Schmitt-Trigger 132 vorhandenes Aus- ; gangssignal wird einer zweiten Flip-ITop-Schaltung 152 zugeführt. Der Ausgang des Signalgenerators 71 der Auswahlvorrichtung 78 wird ebenfalls der Flip-Flop-Schaltung 152 über den normalerweise offenen Kontakt des Schalters 72 zugeführt. Die Flip-Flop-

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Schaltung 152 wird "beim Ansteigen des Ausgangssignals des Generators 71 der Auswahlvorrichtung 78 gesetzt und beim Abfall des Ausgangesignals am zweiten Schmitt-Trigger 132 der Pegel— differenz-Yergle ichsschal tiing 342 zurückgesezt, wodurch die zweite Plip-]?lop-Schaltung 152 nunmehr in den gesetzten Zustand, gebracht wird und ein Signal erzeugt, das seinerseits dem TOD-Tor 153 zugeführt wird. Die Flip-Flop-Schaltungen 151 und 152 sowie das OTD-Tor 153 bilden ein Bestimmungsschaltung 150.

Das Ausgangesignal des ÜITD-Tores 153 der Best immungs so haltung 150 wird einer Anzeigeschaltung 161 zugeführt. Die Schaltung 161 zeigt an, daß das chirurgische Messer 4 sich im normalen Zustand befindet, wenn das UND-Tor 153 \ der Schaltung ein Ausgangssignal zuführt, und daß das chirurgische Messer 4 sich in einem anomalen Zustand befindet, wenn \ das UND-Tor 153 kein Ausgangssignal erzeugt.

' Das Ausgangssignal vom Signalgenerator 71 wird den Toren 82, 83 und 84 über den normalerweise offenen Kontakt des Schalters 72 und dem Tor 81 über den normalerweise geschlossenen Eontakt des Schalters 72 zugeführt. Die Tore 81, 82, 83 und 84 werden geöffnet, wenn, ihnen ein Steuersignal auf geprägt wird, und sie sind geschlossen, wenn sie kein Steuersignal erhalten. Die Flip-Flop-Schaltungen 151 und 152 befinden sich im zurückgesetzten Zustand , wenn die Stromversorgungsquelle zu Beginn in Betrieb gesetzt wird. Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung arbeitet wie folgt.

Wenn das elektrische chirurgische Messer in 409829/0316

seinen wirksamen Zustand gebracht wird, befinden sieb, die I¹Up-Plop-Schaltungen 151 und 152 im zurückgesetzten Zustand und erzeugen kein Ausgangs signal, so daß auch, das MD-Tor 153 an der Erzeugung eines Aus gangs signals gehindert wird, wodurch die Anzeigevorrichtung 161- den anomalen Zustand des chirurgischen Messers 4 anzeigt. Da der Schalter 72 in diesem Zustand nicht betätigt wird, bleibt der normalerweise offene Kontakt offen und der normalerweise geschlossene Kontakt geschlossen. Ein Ausgangssignal vom Signalgenerator 71 wird nur dem ersten 5}or 81 zugeführt, um dieses zu öffnen, wodurch dem chirurgischen Messer 4 des Hochfrequenzsignal über das lor 81 ungedämpft zugeführt wird. Da die 5ore 82, 83 und 84 geschlossen bleiben, wird weder der Einstellschaltung 12 ein Hochfreq_uenzstrom zugeführt, noch wird den Plip-Flop-Schaltungen 151 und 152 ein Signal aufgeprägt, so daß die 3?lip-]?lop~Schaltungen 151 und 152 zurückgesetzt bleiben. In diesem Zustand zeigt die Anzeigeschaltung 161 den anomalen Zustand des chirurgischen Messers 4 an. Die bedeutet gedooh nicht, daß das chirurgische Messer 4 \ anomal leitend gemacht wird, sondern es wird gewarnt, daß das Messer 4 in Betrieb genommen wird, bevor der leitenden Zustand des Messers festgestellt oder geprüft worden ist.

Wenn die feste Elektrode 42 des Messers 4 am Patienten angebracht wird und der normalerweise offene Kontakt des Schalters 72 geschlossen wird, werden die Tore 82, 83 und geöffnet, und die Flip-Plop-Schaltung 151 wird in ihren gesetzten und die J'lip-i'lop-Schaltung 152 in ihren zurückgesetzten Zustand gebracht. Da in diesem Zeitpunkt der normalerweise geschlossene

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Eontakt des Schalters 72 geöffnet wird, wird das Tor 81 geschlossen und das Tor 82 geöffnet. Daher wird, wenn die Behandungselektrode 41 in Berührung mit dem Patentienten gebracht · wird, der Schaltung 12 über das Tor 82 ein Hoohfrequenzstrom
zugeführt, dessen Spannung durch die Schaltung 12 auf einen ; solchen Pegel herabgesetzt ist, daß eine Beeinträchtigung des
Patienten oder.eines Organs von diesem verhindert wird. Dieser
geschwächte Hochfrequenzstrom wird dem chirurgischen Messer
4 zugeführt, um dessen leitenden Zustand über die Schaltung 62
und die Spannungs- und Leistungsverstärker 21 und 22 festzustellen. Die den leitenden Zustand feststellenden Ströme, die
der Behandlungselektrode 41 und der festen Elektrode 42 zugeführt werden, werden in Form der Signale A und B gewonnen. Die
Signale A und B werden den Spannungsumsetzern 99 und 100 sowie
den Gleichrichtern 101 und 102 zugeführt, von denen Signale mit
positiver Spannung abgeleitet v/erden. Diese positiven Spannungen; werden in den Verstärkern 111 und 112 verstärkt. Der Spannungs- ' pegel der Ausgangesignale des Verstärkers 111 wird mit der ] Normalspannung verglichen, die in der Schaltung 141 erzeugt i wird. Wenn der Spannungspegel des Singais A zur Feststellung ; des der Behandlungselektrode 41 zugeführten Hochfrequenz-Signals j nach. Verstärkung im Verstärker 111 größer ist als die. vorge— ^; gebene Normalspannung, d.h., wenn der leitende Zustand der . ! Schaltung der die' Stromversorgungsquelle, das elektrische Messer '_ und den Körper des Patienten verbindenden Schaltung normal ist j und der Behandlungselektrode 41 die normale Stromgröße zugeführt
wird, dann erzeugt der erste Schmitt-Trigger 131 ein Ausgangs- ;. signal, und die Flip-Flop-Schaltung 151 wird zum Setzen vorbe- [ reitet. Dieser Vorbereitungszustand wird in den tatsächlichen
Setzaustand überführt, wenn der Schmitt-Trigger 131 aufhört,

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ein Aus gangs signal zu erzeugen und ein abfallendes Ausgangs- '. signal Ton ihm der ersten Flip-Flop-Schaltung 151 zugeführt
wird, d.h.., wenn, die Behandlungselektrode 41 von einem Patienten 43 entfernt oder das dritte Tor 83 geschlossen wird,
indem erneut der zuvor geschlossene, normalerweise offene
Kontakt des Schaltungs 72 geöffnet wird. Wenn der Spannungspegel des Signals A zur Feststellung des der Behandlungselektrode 41
zugeführten Hochfreuqenzsignals nach Verstärkung im Verstärker
111 kleiner als die vorgegebene Normalspannung ist, d.h., wenn
der Behandlungselektrode 41 nicht die normale Strommenge zugeführt wird, weil eine Zuführungsleitung für das chirurgische
Messer 4 unterbrochen ist oder ein Berührungwiderstand zwischen den Elektroden 41 und 42 des elektrischen Messers 4 und dem _: Patienten 43 sehr groß ist, oder wenn die Behandlungselektrode : 41 den Patienten 43 nicht berührt, dann erzeugt der Schmitt- : Trigger 131 kein Ausgangssignal, und die Flip-Flop-Schaltung 151. bleibt zurückgesetzt.

Der Spannungspegel des von dem der Behandlungs- : elektrode 41 zugeführten Hochfrequenzsignals abgeleiteten ; Signals A wird mit dem Pegel des Signals B im Differenzverstärker 121 verglichen, und eine Differenz zwischen den Spannungen der Signale A und B wird in dem zweiten Schmitir-Irigger 132 mit der !Tormal-Spannungsdifferenz verglichen, die in der , Schaltung 142 erzeugt wird. Wenn die Differenz zwischen den > Spa-nimngspegeln der Signale A und B größer ist als die iTormal-Spannungsdifferenz, d.h., wenn der zur Feststellung dienende ^: Hochfrequenzstrom deswegen nicht über den normalen Weg fließt,
weil die Zuführungsleitung der festen Elektrode 42 des Messers 4

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unterbrochen ist oder ein Be rührungswide rs taad zwischen der I festen Elektrode 42 und dem Patienten 43 sehr groß ist, so daß
der Hochfrequenzstrom anstatt über die Elektroden 41 und 42
des chirurgischen Messers 4 irgendeinen anderen Weg nimmt, dann '■-erzeugt der zweite Schmitt-Trigger 132 ein Ausgangssignal , wel-I ches die Flip-Flop-Schaltung 152 für die Zurücksetzung vorbe- ' reitet. Wenn die Behandlungselektrode 41 vom Patienten 43 ent- ί fernt wird, oder die lore 83 und 84 erneut durch Öffnen des ; zuvor geschlossenen, normalerweise offenen Kontaktes des Schal- I ters 72 geschlossen werden, dann kommen die Signale A und B ■ nicht mehr zum Differenzverstärker 121, der seinerseits aufhört, j ein Ausgangssignal zu erzeugen, so daß auch verhindert wird, ;

daß vom Schmitt-Trigger 132 ein Ausgangssignal abgegeben wird, ; was in Ergebnis dazu führt, daß durch den Abfall des Ausgangs- j signals vom zweiten Schmitt-Trigger die zweite Flip-Flop- i Schaltung 152 zum Zurücksetzen vorbereitet wird. Wenn die Diffe-j renz zwischen den Spannungspegeln des Signals zur Feststellung
der der Behandlungselektrode 41 und der festen Elektrode 42
' zugeführten Hochfrequenzströme kleiner ist als. die Normal-Spannungsdifferenz, d.h., wenn der leiten'de Zustand einer die
Stromversorgungsquelle, das chirurgische Messer und den
Patienten verbindenden Schaltung normal ist und keine. Neben—
schlußströme außerhalb des chirurgischen Messers auftreten,
dann erzeugt die zweite Schmitt-Trigger 132 kein Ausgangssignal,
und die zweite Flip-Flop -Schalt^mg 152 bleibt im gesetzten
Zustand.

Wenn der normalerweise geschlossene Kontakt des
Schalters 72 nach einer Öffnung erneut geschlossen wird, dann

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wird das erste Tor 81 geöffnet, und die Tore 82, 83 und 84 werden.geschlossen, so daß die Schmitt-Trigger 131 und 132 kein Ausgangssignal abgeben, und die abfallenden Teile der Ausgangssignale der Schmitt-Trigger 131 und 132 werden jeweils den Plip-IPlop-Schaltungen 151 und 152 zugeführt, wodurch diese aus einem zum Setzen oder Zurücksetzen vorbereiteten Zustand in einen tatsächlich gesetzten oder zurückgesetzten Zustand übergeführt werden. Wenn beide KLip-ELop-Schaltungen in einen gesetzten Zustand gebracht werden, d.h., wenn der zuvor geöffnete, normalerweise gesschossene Kontakt des Sehalters 72 erneut geschlossen.wird,weil das Signal A eine höhere Spannung aufweist als die Formalspannung, und die Differenz zwischen den Spannungspegeln der Signale A und B geringer ist als die Formal-Spannungsdifferenz, d.h.,wenn der leitende Zustand einer Schaltung, die den Patienten, das chirurgische Messer 4 und die Stromversorgungsauelle verbindet, normal ist, dann erzeugt das IMD-Tor 153 ein Ausgangssignal, und die Anzeigeschaltung 161"zeigt den normalen Betriebszustand des chirurgischen Messers 4 an und hält das Messer 4 bereit für die-Operation. ¥exw. das Messer 4 in einem geeigneten Betriebszustand ist, und die Behandlungselektrode 41 in Berührung mit dem Patienten 43 gebra,eht wird, und wenn ein vom Hochfrequenzgenerator 11 erzeugtes Hochfrequenzsignal unmittelbar der aus dem Spannungsverstärker 21 und dem Leistungsverstärker 22 bestehenden Reihenschaltung zugeführt wird, erfolgt eine Sperrung der Gleichstromkomponente des Ausgangs signals vom Verstärker 22 in der Ausgangsschaltung 3 , und das Ausgangssignal der Schaltung 3 wird dem chirurgischen Messer 4 zugeführt.

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Wenn der leitende Zustand des chirurgischen : Messers normal ist, wird das Einschneiden und Herausschneiden ^: des betroffenen Körperteils des Patienten 43 durch Bewegung \ der Behandlungselektrode 41 unter der Wirkung des Hochfvequenz- ■ Signa.ls Dewirkt. -

Wenn zumindest eine der Flip-lTlop-Schaltungen '

151 oder 152 sich im zurückgesetzten Zustand "befindet, bedeutet |

dies ebenfalls, daß ein anomaler Zustand von Leitfähigkeit ·

zwischen -dem Patienten und dem elektrischen chirurgischen !

Messer lind zwischen dem chirurgischen Messer und der Stromver- '

sorgungsquelle Torliegt, v/eil entweder die Zuführungsleitung :

des chirurgischen Messers 4 unterbrochen ist, die Elektrode 41 ; oder 42 des Messers 4 einen schlechten Kontakt mit dem Patienten!

hat oder der Strom nicht auf dem normalen Weg verläuft. In einem:

i solchen Pail erzeugt das TOTD-To^ 153 kein Ausgangssignal» und. ;

die Inzeige vor richtung 161 setzt die* Anzeige des anomalen lei- ■

tenden Zustandes des chirurgischen Messers 4 fort, wodurch 1

zuverlässig das Auftreten eines Unfalls verhindert und der |

Patient geschützt wird. . ;

Wenn der normalerweise offene Kontakt des Schal- ^] ters 72 während einer Operation geschlossen ist und infolgedessen das UUD-Tor 81 geschlossen ist, wodurch verhindert wird, daß · ; durch das lor 81 ein Strom fließt, und die Tore 82, S3 "und 84 ! geöffnet werden und dem chirurgischen Messer 4 ein EoabXvequenz-] ^Signal zuführen, dann wird der leitende Zustand eines jeden ; Schaltungs'abschnittes geprüft, und ob oder ob nicht ein anomaler! leitender Zustand der Schaltung vorliegt, wird während der

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Operation durch, die Anzeigevorrichtung 161 angezeigt, so daß der Patient Tor einem. Unfall geschützt wird. Bei dein oben "be-* schriebenen Ausführungsbeispiel werden die leitenden Zustände zwischen dem Patienten und dem chirurgischen Messer sowie zwischen dem chirurgischen Messer und der Stroiaversorgungsguelle wie z.B. der Zustand des Berührungswiderstandes zwischen dem Patienten und dem chirurgischen Messer und der Zustand der Zuführungsleitung mittels "eines·"verhältnismäßig gedämpften Hochfrequenzsignals ermittelt und ein Stromfluß durch eine andere Torrichtung als durch das elektrische Messer 4 bei Berührung durch den Patienten wird unter "Verwendung des verhältnismäßig geschwächten Hochfrequenzsignals ermittelt, um den Patienten vor einer Verbrennung und auch vor einem elektrischen St-romschlag an einem anderen als dem betroffenen Teil seines Körpers bei der Operation zu' schützen, weil verhindert wird, "daß ein konzentrierter Strom durch den unbetroffenen Teil des Körpers • des Patienten fließt, der mit einem anderen, nicht zum ' chirurgischen Messer 4 gehörenden Teil in Berührung kommt.

Pig. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer gegenüber der Stromversorgungsvorrichtung gemäß Pig. 1 abgewandelten

- Vorrichtung. Zusätzlich zu den in Pig. 1 dargestellten Elementen enthält die Vorrichtung gemäß Pig. 2 einen Uiederfrequens-Signalgenerator 51 zur Erzeugung eines unsymmetrischen Hecht-

: ecksignals ,dessen positive Seite länger als die negative Seite ist. Zwischen dem Hochfrequenzgenerator 11 und dem Tor 81 ist ferner ein Modulator 61 eingefügt. Perner ist eine Klemm- und Differenzierschaltung 52 zur Dämpfung des niederfrequenten Rechtecksignals an der positiven Seite und zur Differenzierung

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des geklemmten Signals vorgesehen, inn ein Hiederfrequenzsignal zu erzeugen, das eine ¥iederholungsfrequenz "besitzt, die gleich der Frequenz des niederfrequenten Rechtecksignals ist. Schließlich ist noch eine Auswahlvorrichtung 53 vorgesehen, um wahlweise das gedämpfte Miederfrequenzsignal einem Modulator 61 zuzuführen, so daß nach Wahl das Hochfrequenz3ignal mit dem gedämpften ITiederfrequenzsignal moduliert wird, wodurch das Einschneiden und Herausschneiden des "betroffenen Körperteiles des Patienten "bewirkt wird, indem das ummodulierte Hochfrequenzsignal dem chirurgischen Messer zugeführt wird, während die Blutung durch Zuführung des gedämpften modulierten Hochfrequenzsignals zum chirurgischen Messer 4 gestoppt wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Pig. 2, "bei dem das Stoppen der Blutung ebenso wie das Einschneiden und Herausschneiden eines Körperteils bewirkt wird, wird ebenfalls der leitenden Zustand des chirurgischen Messers geprüft, um den Patienten -vor einem Unfall oder einem elektrischen Stromschlag zu schützen.

■ Das Verfahren zur Umschaltung der Arbeitsweise vom Schneiden zur Blutstillung ist in der DT-Anmeldung P .... vom 19. Dezember 1973 beschrieben.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Pig. 3 unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel nur dadurch, daß der normalerweise geschlossene Kontakt des Schalters 72 fehlt und die Ausgangsklemme des UITD-Tores mit dem !Dor 81 zur Steiiemuig^das^en—Zusiaiide-s-^eibundeji.ist,

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wobei ein Ausgangssignal vom Generators 71 das Tor 81 indirekt ■und die Tore 82, 83 "und 84· direkt steuert.

Wenn die Stromversorgungsquelle zunächst leitend gemacht wird, bleibt der Schalter 72 offen , und die Tore 82, _: 83 und 84 bleiben geschlossen, wodurch das IJICD-To r 153 daran gehindert wird, ein Ausgangssignal zu liefern, wenn das Tor 81 geschlossen ist. Es wird dann weder ein Betriebsstrom noch ein Prüfstrom an das chirurgische Messer 4 geliefert. Wenn der Schalter 72 geschlossen ist, werden die Tore 82, 83 und 84 geöffnet, um dem chirurgischen Messer 4 einen Prüfungstrom zur Prüfung seines leitenden Zustandes zuzuführen. Ist der leitende Zustand normal, dann zeigt die Anzeigevorrichtung 161 an, daß das chirurgische Messer 4 in "betriebsbereitem Zustand ist, und das Tor 81 öffnet bei Zuführung eines Ausgangssignals vom UND-Tor 153 zum Tor 81 , wodurch das elektrische Messer für den-Be-trieb bereitgemacht wird. Ist der leitende Zustand anomal, erzeugt das OSD-T or 153 kein Ausgangs signal, und die Anzeige- ] schaltung 161 setzt die Anzeige des anomalen Betriebszustandes fort, wobei das Tor 81 geschlossen ist, und die Zuführung eines hochfrequenten Arbeitssignals zum chirurgischen Messer. 4 verhindert wird.

Bei der Ausführungsform gemäß Pig. 3 wird die gleiche Wirkung wie bei der Ausführungsform gemäß Pig. 1 erzielt,: jedoch mit größerer Zuverlässigkeit. ¥exm das Messer zunächst ' leitend gemacht xtfird, so wird das hochfrequente Prüfsignal dem chirurgischen_LMesser 4 nicht zugeführt, bevor die 3?eststelenden Zustandes des Messers abgeschlossen ist.

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Daher schützt auch die Anordnung gemäß Pig. 3 den Pa.tien.ten vor einem elektrischen Stromsohlag.

Es ist auch möglich, die zuvor beschriebene Wirkung durch Kombination der Ausführungsforn der Pig. 3 mit der Stromversorgungsquelle zu bewirken, um wahlweise die Operation oder die Blutstillung gemäß Pig. 2 .durchzuführen.

Die Ausführungsform gemäß Pig. 4 unterscheidet

sich von der Ausführungsfom der Pig. 3 darin, daß der Signalgenerator'71 und der Schalter 72 fehlen. Die Schaltung zur wahlweisen Durchführung der Operation oder der Blutstillung besteht aus einem ITiederfrequenzgenerator 51 , einer Klemm— und Differenzierschaltung 52, einem Auswahlsehalter 53 und einem Modulator 61 . Perner ist ein Inverter 54 zwischen dem Ifiederfrequenzgenerator 51 und dem Tor 82 vorgesehen. Ein niederfrequentes Ausgangssignal vom ffiederfrequensgenerator 51 dient als Steuersignal für die Auswahlschaltung 78 anstelle .eines Ausgangss.ignals vom Signalgenerator 71. Das liederfrequenzsignal am Ausgang des Generators 51 ist ein unsymmetrisches Rechteeksignal, dessen positives Ende langer als das negative Ende ist. Das niederfrequente Rechtecksignal wird dem Inverter 54- zugeführt und in ein Impulssignal umgeformt, das seinerseits den Toren 82, 83 und 84 und den Plip-Plop-Schaltungen 151 und 152 zugeführt wird, wodurch der leitende Zustand des Messers in einen Intervall ermittelt wird? der mit der Prequenz des Impulssignals synchron ist.

Auch die Ausführungsform gemäß Pig. 4 dient zum 409829/0316

Sehutz des Patienten gegen einen Unfall durch, einen elektrischen Stromsctilag und "vermeidet die Notwendigkeit, den Signalgenerator 71 und ö.en Schalter 72 vorzusehen, wodurch die Stromversorgungsvorrictitung für das elektrische Messer 4 vereinfacht wird.
Perner wird der Prüfvorgarig automatisch ohne manuelle Betätigung des PrüfSchalters bewirkt.

Die obigen Ausführungen seigen, daß durch die
e rf indungs gemäße Stromve rs orgungsvorr Lchtiing erreicht werden
kann, daß der Patient, wenn er während der Operation in Berührung mit einer anderen Vorrichtung als dem chirurgischen Messer kommt, davor geschützt wird, daß ein Strom über einen anderen Weg als
das chirurgische Messer verläuft, wodurch der Patient vor Yer-"brennungsschaden an nicht der Operation unterworfenen Körperteilen sowie vor elektrischen Stromschlägen "bewahrt wird.

-Patentansprüche-

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Claims

P' a t e η t a .τι s ρ r ii c Ii e

1 J Stromversorgungsvorrichtung für ein mit Hochfrequensenergie Le tr iel3eE.es cb.irurgiscb.es Messer, dadurch ge kenna e ic hue t, daß an die zxir Erzeugung des Hoehfrequenzsignales dienenden Mittel. eine A-usv7ab.lTorricb.tung (7ö) zur Bestimmung, ob das Ho chfrecniens signal vor Zuführung sum !besser (4) geschwächt ist oder nicht, angeschlossen ist, daß eine Detektorschaltung (911) zur !Feststellung des Spannungspegels des der Behandlungselek— trode (41) zugeführten Hochfrequenzsignals vorgesehen ist, daß eine Schaltung (912) zur feststellung einer Differenz zwischen der von der Detektorschaltung (911) gelieferten Ausgangs spannung und einer vergebenen normalspannung vorgesehen ist, daß eine Vergleichsschaltung (342) zum Vergleich der festgestellten Differen&spannung mit einer ITormal-Differenzspannung vorgesehen ist', daß Mittel zur Bestimmung' vorgesehen sind, ob oder ob nicht sich das Messer in einem normalen leitenden Zustand befindet, wobei Ausgangssignale sowohl von der Spannungsvergle ic as s c haltung (341) als auch von der Differenzspannung-Vergleichs schaltung (342) verwendet werden, und daß Mittel (161) zur Anzeige des normalen Leitfähigkeitszustandes des Messers (4) vorgesehen sind, die die Zuführung des ungeschwächten Hochfrequenzsignais zum Messer bewirken, wenn sich das Messer in _; einem normalen leitenden Zustand befindet.
2. Stromversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß die Bestimmungsmittel aus einer Pegelvergleichsschaltung (341)

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für den Vergleich der Ausgangs spannung der Detektors chaltung (911) mit einer vorgegebenen normalspannung, aus einer Pegel— differenz-Vergleichsschaltung (342) zum Vergleich des Alisgangssignals der Pegeldifferens-Detektorschaltung (912) mit einer liormal-Differenzspaunung und aus einer Schaltung zur Bestimmung des normalen Leitfähigkeitszustandes des Messers unter Verwendung der Ausgangssignale "beider VergleichsSchaltungen (541» 342) "besteht.
3. Stromversorgimgsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Zuführung des Hochfrequenzsignals zum Messer (4) aus einem Hochfrequenzgenerator (11), einem Spannungs- und LeistungsYerstärker (21 "bzw. 22) zur Verstärkung des Hochfrequenzsignals und einer Ausgangsschaltung (3) zur Eliminierung der Gleichstromkomponente aus dem verstärkten. Signal und zur Zuführung des gleichstromfreien Signals zum Messer "bestehen.
4. Stromversorgungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Zuführung des Hochfrequenzsignals ferner einen Fiederfreq.uenzgenera.tor (51) zur Erzeugung eines Rechtecksignals niedriger !Frequenz , eine dem Fiederfrequeiizgenerator nachgeschaltete Klemm- und Differenzierschaltung (52) zur Bildung eines gedämpften Signals mit einer der Prequenz des Hiederfrequenzsignals entsprechenden ¥iederholungsfrequens der Dämpfung sowie Mittel (61 ) zur Amplitudenmoö-Ulation des Hochfrequenz signals mit dem gedämpften Hiederfrequenssignal enthalten.
5.. Stromversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahlvorrichtung (78) aus einem Signalgeiie-

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rator- (71) zur Erzeugung eines Torsignals , aus-einem dem Generator nach.se schalte ten Prüfschalter (72) mit einem normalerweise offenen und einem normalerweise geschlossenen Kontakt, aus einen ersten,an den Generator (71) angeschlossenen Sor (81)" sur Zuführung des ungeschwächten Hochfrequenzsignals zum Messer über den normalerweise geschlossenen Kontakt des Prüf schalte rs, aus einem zweiten, an den Generator (71) angeschlossenen Tor (82), das geöffnet wird, wenn es über den normalerweise geschlo sse?ien Kontakt des Prüfschalters (72) mit einem Torsxgnal beaufschlagt wird, und aus einer an das zweite Tor (82) angeschlossenen, zur Schwächung des Hochfrequenzsignals dienenden Einste Ilse haltung (12 ) besteht ♦-
6. StroüiVersorgungsTorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahlvorrichtung. (78) aus einem Signalgenerator (71) zur Erzeugung eines Tor signals , aus einem an den Generator angeschlossenen und mit einem einzigen Kontakt versehene:" Prüfschalter (72), aus einem mit dem Generator (71) verbundenen ersten Tor (81) zur Zuführung des irnge schwächten Hochfrequenzsignals zum Messer (4)wenudas Ausgangs signal an. den Bestimmungsmitteln, das den normalen Zustand des Messers anzeigt, dem zweiten Tor (82) zugeführt wird,, das mit dem Generator

(71) verbunden ist und geöffnet wird, wenn der Kontakt des Prüfschalters (72.) geschlossen wird, und aus einer an den Ausgang des zweiten Tors (82) angeschlossenen Signalformschaltung zur Schwächung des Hochfrequenz signals und zur Zuführung des ge-" schwächten Signals zum.Messer besteht.
7. StromversorgLingsvorrichtung nach Anspruch 4* dadurch· gekennseichnet. daß die Auswahlvorrichtung (78) Mittel zur Bildung

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eines Impulssignals unter Verwendung eines vom ITiederfrequenzgenerator erzeugten. Uiederfrequenzsignals enthält, daß das erste Tor (81) an den Kodtilator (61) angeschlossen ist, tun das Messer mit dem ungeschwächten Hochfreauenzsignal zu versorgen, wenn'das Ausganges ignal der Best übungsmittel, welches dennormalen Leitfähigkeitszustand des Messers anzeigt, dem ersten Tor (81) zugeführt wird, daß das zweite, ebenfalls an den Hochfrequenzgenerator (11) angeschlossene Tor (82 ■ intermittierend jedes Mal geöffnet wird, wenn ihm ein Impuls von den Impulsformmitteln.zugeführt wird, und daß an den Ausgang des zweiten Tors (ö2) eine Impulsfοr-insc haltung angeschlossen ist, die das Hochfrequenzsignal dämpft und das gedämpfte Signal dem Messer zuführt.
8. Stromversorgungsvorrichtung nach Anspruch 3_} dadurch gekennzeichnet, daß· die erste Pege!detektorschaltung (911) aus einem ersten Detektor (91) zwischen der Ausgangsschaltung (3) und der Beliandlungselektrode (43) des Messers , der die Größe des der Behandlungselektrode zugeführten Stromes feststellt, aus einer ersten, an den Detektor (91) angeschlossenen Umsetzer- und Gleichrichterschaltung (99? 101), aus einem auf die Gleichrichterschaltung (101) folgenden dritten Tor (83), das durch ein Torsignal gesteuert wird, welches ihm durch den normalerweise offenen Kontakt des Prüfschalters (72) zugeführt wird, und aus einem dem dritten Tor (83) nachgeschalteten Signalverstärker (111) besteht«
9. Stromversorgungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Pegeldifferenzdetektorschaltung (912)aus

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der Pege!detektorschaltung (911) , aus einen zweiten Pegeldetektor (92), der zwischen der Ausgap-gsschaltting (3) und der festen Llektr-ode (42) angeordnet ist v:ao. die der f&Soen Elektrode (42) sugeführte Stronmienge feststellt, aus einem zweiten, mit dem. Pegeldetektor (92) vertrundenen Spaunungstixasetzer (100), axis einem dem Spanuungsu-msetzer nachge se halte ten zweiten Gleichrichter (102), aus einem vierten, an den G-Ie ichrichter (102) angeschlossenen Dor (84), das von einen über den normalerweise offenen Kontakt des Prüfschalters (72) zügeführten Torsignal gesteuert wird,aus einem zweiten, auf das vierte Tor (84) folgenden Signalverstärker (112) , -und axis einem Differenzverstärker (121), dem die Ausgangssignale der "beiden Signa !verstärker (111, 112) zugeführt v/erden, "besteht.
10. Stromversorgungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daB die Pege!Vergleichssehaltung (341) aus einer Schaltimg (141) zur Erzeugung einer HOr mal spannung und aus einem ersten Schmitt-Trigger (151) besteht, dem sowohl die Formalspannung als auch die Ausgangs spannung von der Pegeldetektorschaltung (911) zugeführt.wird, und der dadurch von sich aus ein Ausgangs signal erzeugt, wenn die Ausgangs spannung von der Pegeldetektorschaltung (911) größer als die Formalspaniximg ist.
11. Stromversorgungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pegeldifferenzvergleichsschaltung (342) aus einer Schaltung (142) zur Erzeugung einer Uormal-Differenzspannung und aus einen zweiten Schmitt-Trigger (132) "besteht, dem sowohl die Ausgangsspannung der Pegeldifferenz-Detektorschaltung (912) als auch die ITormal-Differenzspannung zugeführt wird, und der dadurch von sich aus ein Ausgangs signal erzeugt,

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wenn die Ausgangsspannung d.er Pegeidiffereas-Detelctorschaltmig kleiner ist als die Iformal-Mfferenzspammng.
12. Stromve rsorgimg^klemme nach. Anspruch. 2, dadurch ,geleemizeichne τ, daIB die Bestimmungsschalltung (150) aus einer ersten, Flip-JTlop-Schaltung (151) zum Enpfaag eines Ausgangs signals von der Pegelvergleichsschaltung (541)? aus einer zweiten Plip-Plop-Schaltung (152) zum Empfang eines Ausgangssignals von der Pegeldifferenz-Tergleichsschaltung besteht, daß beide Flip-Flop-Schaltungen durch ein Torsignal von der Auswahlvorrichtung (78) gesteuert v/erden, daß ein ulTS-Ior sun Empfang der Ausgangs signale der beiden I¹I Ip-S¹I op-Schaltungen vorgesehen ist, und daß das Aus gangs signal des UlTD-iEores (153) einerAuzeigevorrichtung (161) zugeführt

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