Die Erfindung betrifft eine elektro-chirurgische Schneidvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
Eine Schneidvorrichtung dieser Art ist durch die DE-AS 25 04 280 bekannt.
Die Schneidwirkung der Schneidelektrode entsteht in der Hauptsache dadurch, daß an der Stelle, an der die
eine Schneide bildende Schneidelektrode an das Gewebe angelegt wird, dieses in der unmittelbaren
Umgebung der Schneidelektrode durch den u. a. Lichtbogen bildenden, hochfrequenten Strom sehr stark
erhitzt wird, so daß die Zellen des Gewebes platzen und dadurch der Schnitt im Gewebe entsteht. Gleichzeitig
wird durch die Erhitzung des Gewebes das Eiweiß koaguliert, so daß die beim Schneiden durchgetrennten
Haargefäße durch die Koagulation geschlossen werden. Dies hat den Vorteil, daß man mit einer elektro-chirurgischen
Schneidelektrode verhältnismäßig unblutige Schnitte durchführen kann. Bei einer zu starken
Erhitzung des Gewebes kann es jedoch während des Schneidvorganges neben der Koagulation des Eiweißes
auch zu Eiweißzersetzungen kommen, wodurch die anschließende Heilung der Schnittwunde behindert
wird.
Für den optimalen Einsatz einer elektro-chirurgi-
schen Schneidvorrichtung kommt es daher darauf an,
daß die Temperatur der Schneidelektrode möglichst genau auf einem optimalen Wert gehalten werden kann.
Um nun die Stromstärke des Hochfrequenzstromes durch einen automatischen und hinreichend schnellen
Regelvorgang so einzustellen, daß jederzeit diejenige Stromstärke besteht, die einerseits eine für den Schneid-
und Koagulationsvorgang geeignete Erwärmung des Gewebes sicherstellt und andererseits aber das Entste-
H) hen von Lichtbogen schädlichen Ausmaßes verhindert,
ist es durch die DE-AS 25 04 280 bekannt, die Leuchterscheinung des durch den Hochfrequenzstrom
zwischen der Schneidelektrode und dem Gewebe erzeugten Lichtbogens mit Hilfe eines optoelektrischen
Wandlers, z. B. einer Fotozelle, in das elektrische Signal einer Anzeigeeinrichtung umzuwandeln oder den
momentanen Strom des hochfrequenten Stromkreises von einer Anzeigeeinrichtung zu analysieren und daraus
elektrische Signale für den Einsatzpunkt und/oder die jeweilige Stärke des durch den Hochfrequenzstrom
erzeugten Lichtbogens zu gewinnen. Jede dieser beiden Maßnahmen erfordert einen hohen Schaltungsaufwand.
Außerdem ist es nicht gewährleistet, daß die vom optoelektrischen Wandler aufgenommene Lichtmenge
oder die durch die Analyse des momentanen Stromes des hochfrequenten Stromkreises gewonnenen elektrischen
Signale der hier in der Hauptsache maßgebenden Temperatur während des Schneidens entsprechen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
jo elektro-chirurgische Schneidvorrichtung zu schaffen,
bei der mit einem wesentlich geringeren Schaltungsaufwand die Temperatur der Schneidelektrode während
des Schneidens in einem gewünschten Temperaturbereich gehalten werden kann.
Die Erfindung geht von der durch das Buch von Dr. Josef Kowarschik »Die Dathermie«, Verlag von
Julius Springer, 1930, Seite 216, schon seit langem bekannten Tatsache aus, daß beim Schneiden mit
Hochfrequenzstrom niederfrequente Impulse ausgelöst werden. Hierbei handelt es sich um eine an der
Schneidstelle verursachte Gleichrichtung des HF-Stromes. Die Gleichstromimpulse, die durch diese Gleichrichtung
verursacht werden, müssen vermieden werden, da durch sie die motorischen Nerven gereizt werden,
was bei der Operation auf jeden Fall verhindert werden muß. Wie das in der oben genannten Literaturstelle
erwähnt ist, können diese niederfrequenten Impulse durch Einbau eines Kondensators in den Elektrodenstromkreis
verhindert werden.
so Der Erfinder hat überraschend erkannt, daß die an der Schneidstelle verursachte Gleichrichtung der
HF-Spannung eine Funktion der Temperatur der Schneidelektrode ist und mit dieser zunimmt. Der
Erfindung liegt daher der allgemeine Erfindungsgedanke zugrunde, die an der Schneidstelle entstehende
Gleichspannung als Maß für die Temperatur der Schneidelektrode und damit als Maß für die Erhitzung
des Gewebes beim Schneiden zu benutzen.
Demgemäß ist die oben genannte Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Anspruch 1 genannten
Merkmale gelöst. Da die beim HF-Schneiden an der Schneidstelle entstehende Gleichspannung eine Funktion
der Temperatur der Schneidelektrode ist, ergibt sich durch die Erfindung eine Regelung der HF-Spannung
und dadurch des HF-Stromes durch die Temperatur der Schneidelektrode. Der Schaltungsaufwand, der
für eine Einrichtung erforderlich ist, die auf eine Gleichspannung anspricht, ist äußerst gering. Außerdem
ermöglicht die Erfindung die Schneidelektrode immer auf der für das Schneiden optimalen Temperatur zu
halten.
Wie oben ausgeführt, ist es bekannt, die durch die Gleichrichtung des HF-Stromes an der Schneidstelle
verursachten Gleichstromimpulse durch einen sogenannten Antifaradisationskondensator zu verhindern.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist daher gemäß Anspruch 3 ausgebildet, da die am
Kondensator gemessene Gleichspannung im wesentlichen der an der Schneidstelle durch die Gleichrichtung
verursachten Gleichspannung entspricht oder mindestens eine Funktion derselben ist. Der Antifaradisationskondensator
kann aber auch durch eine elektronisch von der an der Schneidstelle entstehenden Gleichspannung
gesteuerten Gleichspannungsquelle ersetzt werden, die dieser Gleichspannung zur Verhinderung eines
Faradisationsstromes entgegenwirkt. In diesem Fall kann als Regelgröße unmittelbar die an der Schneidstelle
entstehende Gleichspannung benutzt werden.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist durch die im Anspruch 4 genannten Merkmale
gekennzeichnet. Dadurch wird erreicht, daß die optimale Temperatur der Schneidelektrode dadurch
eingestellt werden kann, daß die regelbare Schaltung auf eine dieser Temperatur an der Schneidelektrode
entsprechende Sollspannung eingestellt wird.
Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung im einzelnen erläutert, die auf den Übersichtsschaltplan
Bezug nimmt.
Die körperliche Ausbildung einer elektro-chirurgischen Schneidvorrichtung ist dem jeweiligen Verwendungszweck
angepaßt und allgemein bekannt. Im beiliegenden Übersichtsschaltplan sind daher eine
Schneidelektrode 11, ein zu schneidendes Gewebe 12 und eine mit dem zu operierenden Patienten verbindbare,
großflächige Neutralelektrode 13 nur schematisch angedeutet.
Die Schneidelektrode 11 ist mit der einen Klemme 17 eines sogenannten Antifaradisationskofidensators C
verbunden, dessen andere Klemme 18 mit der einen Ausgangsklemme 14 eines ebenfalls nur schematisch
angedeuteten HF-Generators 15 verbunden ist. Die zweite Ausgangsklemme 16 des HF-Generators 15 ist
unmittelbar mit der Neutralelektrode 13 verbunden, so daß der über das Gewebe 12 von der Schneidelektrode
zur Neutralelektrode 13 führende Stromkreis des HF-Generators 15 durch den Kondensator C für
Gleichstrom unterbrochen ist. Der Kondensator C hat eine Kapazität von maximal 5 nF.
Wird das Gewebe 12 von der Schneidelektrode 11, berührt, dann fließt durch das Gewebe 12 ein HF-Strom,
so daß dadurch sowohl das Gewebe 12 als auch die dieses berührende Schneidelektrode 11 stark erhitzen.
Hierbei werden von der Schneidelektrode 11 Elektronen emittiert. Diese Elektronenemission führt dazu, daß
an der Schneidstelle die HF-Spannung gleichgerichtet wird, wodurch am Kondensator C eine Gleichspannung
aufgebaut wird, wobei durch den Kondensator ein nervenreizender Gleichstrom, nämlich ein Faradisationsstrom,
verhindert wird. Diese Gleichspannung ist also eine Funktion der Elektronenemission der Schneidelektrode,
die wiederum eine Funktion der Temperatur der Schneidelektrode ist. Man kann also durch Messung
der Gleichspannung am Kondensator Cdie Temperatur der Schneidelektrode 11 bestimmen.
Um diese Gleichspannung des Kondensators C zum
n> Regeln des Generators 15 auszunutzen, ist ein Regler 19
vorgesehen, der einen als Operationsverstärker ausgebildeten Gleichspannungsverstärker 20 aufweist. Die
Anschlußklemmen 17 und 18 des Kondensators C sind mit dem Eingang dieses Gleichspannungsverstärkers 20
verbunden, so daß die am Kondensator C auftretende Gleichspannung infolge des hohen Eingangswiderstandes
des als Operationsverstärker ausgebildeten Gleichspannungsverstärkers 20 durch diese Verbindung nur in
einem vernachlässigbar geringen Maße beeinflußt wird.
jo Der Ausgang 21 des Gleichspannungsverstärkers 20 ist
mit dem Eingang 22 einer Subtraktionsschaltung 23 verbunden, die ebenfalls als Operationsverstärker
ausgebildet ist, so daß die am Ausgang des Gleichspannungsverstärkers 20 herrschende Gleichspannung infolge
des geringen Ausgangswiderstandes des Gleichspannungsverstärkers 20 und infolge des hohen Eingangswiderstandes
der Subtraktionsschaltung 23 durch diese Verbindung ebenfalls nur in einem vernachlässigbar
geringen Maße beeinflußt wird. Ein zweiter Eingang 24 der Subtraktionsschaltung 23 ist mit einer regelbaren
Schaltung 25 zum Erzeugen einer Sollspannung verbunden, z. B. mit dem Abgriff eines in einen
Gleichstromkreis geschalteten Potentiometers. Der Ausgang 26 der Subtraktionsschaltung 23, an dem die
Differenzspannung
Udiff = L'soll — Uist
herrscht, wo Usoii die Sollspannung und U,st die
Istspannung bedeuten, ist mit einem Regeleingang 27 des Generators 15 verbunden.
Der HF-Generator 15 ist in bekannter Weise so ausgebildet, daß er bei einer Gleichspannung 0 am
Regeleingang 27 eine für die Operation erforderliche mittlere HF-Spannung verursacht, die bei einer
positiven Differenzspannung Udm mit dieser zunimmt
und bei einer negativen Differenzspannung LWmit dem
absoluten Wert dieser Spannung abnimmt. Durch Veränderung der Soll-Spannung Usoii mittels der
regelbaren Schaltung 25 kann daher die sich automatisch einregelnde HF-Spannung des Generators 15
innerhalb gewisser Grenzen auf einen bestimmten Wert eingestellt werden, bei dem die an der Schneidelektrode
gewünschte optimale Temperatur herrscht.
Der Gleichspannungsverstärker 20, die Subtraktions-
Y1 schaltung 23 und die regelbare Schaltung 25 bilden also
den Regler 19, der mit der Gleichspannung am Kondensator CaIs Regelgröße die vom HF-Generator
15 erzeugte HF-Spannung als Stellgröße regelt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen