DE3228136C2 - Hochfrequenz-Chirurgiegerät - Google Patents
Hochfrequenz-ChirurgiegerätInfo
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- A61B18/12—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by passing a current through the tissue to be heated, e.g. high-frequency current
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Abstract
Es wird ein Hochfrequenz-Chirurgiegerät beschrieben, das eine zusätzliche akustische Signaleinrichtung aufweist, die über eine erste Verzögerungsschaltung nur dann erregt wird, wenn mindestens einer der in dem Hochfrequenz-Chirurgiegerät enthaltenen Hochfrequenzgeneratoren länger als durchschnittlich üblich aktiviert bleibt. Ferner ist eine zweite Verzögerungsschaltung vorgesehen, die über Abschaltrelais die Hochfrequenzgeneratoren sicher abschaltet, wenn mindestens einer der Hochfrequenzgeneratoren ununterbrochen länger aktiviert bleibt als die Verzögerungsdauer der ersten Verzögerungsschaltung beträgt, so daß die zusätzliche akustische Signaleinrichtung ertönt, bevor die zweite Verzögerungsschaltung die Hochfrequenzgeneratoren über die Abschaltrelais abschaltet. Die Verzögerungsdauer jeder der beiden Verzögerungsschaltungen ist einstellbar und das Ausgangssignal der zweiten Verzögerungsschaltung, welches die Abschaltrelais aktiviert, bleibt nach Überschreiten der eingestellten Verzögerungsdauer so lange bestehen, bis eine dem Gerät angeordnete Resettaste betätigt wird und das Gerät wieder benutzt werden kann, sobald der Fehler beseitigt ist, der zum Abschalten des Geräts geführt hat.
Description
Die Erfindung betrifft ein Hochfrequenz-Chirurgiegerät entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
Bei bekannten Hochfrequenz-Chirurgiegeräten dieser Art (DE-OS 29 46 728) können die Hochfrequenzgeneratoren
über die Fingerschalter, Fußschalter oder die automatischen Einschallvorrichtungen gleichzeitig oder
unabhängig voneinander beliebig lange und beliebig oft aktiviert werden.
Im aktivierten Zustand sind Hochfrequenz-Chirurgiegeräte
insofern gefährlich, als jeder Kontakt des Patienten oder des Personals mit der aktivierten Elektrode,
und dies gilt unter bestimmten Voraussetzungen z. B. bei Geräten mit floating output auch für die neutrale
Elektrode, Verbrennungen verursachen kann. Als Fingerschalter und Fußschalter werden bei bekannten
Hochfrequenz-Chirurgiegeräten mit Rücksicht auf diese Gefahr nur solche Schaltelemente verwendet, welche
die Hochfrequenzgeneratoren nur so lange aktivieren wie der Chirurg oder dessen Assistent den entsprechenden
Schalter drückt, und welche die Hochfrequenzgeneratoren sofort wieder abschalten, sobald sie nicht mehr
gedruckt werden. Zusätzlich werden bekannte Hochfrequenz-Chirurgiegeräte
mit optischen und akustischen Signaleinrichtungen ausgestattet, welche gleichzeitig
mit den Hochfrequenzgeneratoren aktiviert werden. Hierdurch soll der Chirurg und das Personal auch während
der beabsichtigten Aktivierung der Hochfrequenzgeneratoren auf die Gefahr aufmerksam gemacht werden.
Bei praktischen Anwendungen der bekannten Hochfrequenz-Chirurgiegeräte
hat es sich gezeigt, daß die optischen und akustischen Signale keine ausreichende
Sicherheit gegen Verbrennungen oder Verletzungen am Patienten oder Personal bieten. Die optischen Signaleinrichtungen
sind bei bekannten Hochfrequenz-Chirurgiegeräten stets auf der Frontplatte der Geräte angeordnet,
welche in der Regel weder von Chirurgen noch vom Personal während der Operation ständig beachtet
werden kann. Oft sind die Hochfrequenz-Chirurgiegeräte möglichst weit vom Operationstisch entfernt
angeordnet, weil die Bewegungsfreiheit für den Chirurgen erhalten bleiben muß. Das akustische Signal, das
gleichzeitig mit der Aktivierung der Hochfrequenzgeneratoren abgegeben wird, wird von vielen Chirurgen
als störend empfunden, weil es ihre Konzentration belastet, so daß sie dieses Signal entweder sehr leise einstellen
oder abschalten. Andererseits gibt es Chirurgen, welche sich so an das akustische Signal gewöhnen, daß
sie es gar nicht mehr wahrnehmen.
Besonders wichtig wäre ein deutliches Signal insbesondere dann, wenn die Hochfrequenzgeneratoren des
Hochfrequenz-Chirurgiegeräts unbeabsichtigt aktiviert werden. Unbeabsichtigtes Aktivieren der Hochfrequenzgeneratoren
kann verursacht werden durch unbeabsichtigtes Betätigen der Fingerschalter oder Fußschalter,
durch Fehler in diesen Schaltern oder den Kabeln oder Steckern dieser Schalter. Auch Fehler in der
Elektronik innerhalb des Hochfrequenz-Chirurgiegeräts können die Hochfrequenzgeneratoren aktivieren.
Dies gut auch für die automatischen Einschaltvorrichtungen.
Es sind auch Unfälle bekannt, bei welchen elektrisch
leitfähige Flüssigkeiten, wie beispielsweise Blut, phvsiologische Kochsalzlösungen, Urin oder Fruchtwasser in
die Fingerschalter von Elektrodengriffen geflossen sind, wodurch die Hochfrequenzgeneratoren unbeabsichtigt
aktiviert wurden.
Bei unbeabsichtigter Aktivierung der Hochfrequenzgeneratoren, insbesondere infolge technischer Fehler
so reicht in einigen Fällen das Vorhandensein der bekannten optischen und akustischen Signale allein nicht aus,
um die hieraus resultierende Gefahr rechtzeitig zu erkennen, und insbesondere ausreichend schnell und richtig
auf diese Gefahr zu reagieren. Dies gilt beispielsweise bei endoskopischen Operationen. Wird ein Hochfrequenz-Chirurgiegerät
während einer transurethralen Resektion infolge eines technischen Fehlers unbeabsichtigt
aktiviert, so besteht die Gefahr, daß die hierbei angewendete Resektionsschlinge durch die Harnblase
hindurch schneidet, bevor der Chirurg die Gefahr erkannt und geeignete Gegenmaßnahmen ergreift.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung ein Hochfrequenz-Chirurgiegerät
zu entwickeln, bei dem die Gefahr weitgehend verringert wird, daß ein unbeabsichtigtes
Aktivieren infolge der oben genannten Ursachen zu einer Gefährdung des Patienten oder Anwenders führt.
Diese Aufgabe wird bei einem Hochfrequenz-Chirurgiegerät der eingangs genannten Art erfindungsgemäß
Diese Aufgabe wird bei einem Hochfrequenz-Chirurgiegerät der eingangs genannten Art erfindungsgemäß
durch im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Ausführungsbeispiel eines derartigen Hochfrequenz-Chirurgiegeräts
soll in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild eines Hochfrequenz-Chirurgiegeräts
gemäß der Erfindung; und
F i g. 2 ein Schaltbild der beiden Verzögerungsscnaltungen bei dem Ausführungsbeispiel in F i g. 1.
Das Hochfrequenz-Chirurgiegerät in F i g. 1 enthält zwei Hochfrequenzgeneratoren. Der erste Hochfrequenzgenerator
enthält einen Oszillator 1 und einen über einen Transformator 3 angekoppelten Leistungsverstärker
2, dessen Ausgangsleitung in weiten Grenzen eingestellt werden kann (z. B. von 2 Watt bis 400 Watt).
An Ausgang des Leistungsverstärkers 2 ist ein weiterer Transformator 4 angeschlossen, der die f'"\r Hochfrequenz-Chirurgiegeräte
erforderliche Potentialtrennung zwischen der niederfrequenten Versorgungsspannung
U\ und dem Patientenkreis realisiert.
An der sekundären Wicklung S des Transformators 4 können aktive Elektroden AE und eine neutrale Elektrode
NE angeschlossen werden.
Die Ausgangsleistung des zweiten Hochfrequenzgenerators 6 kann ebenfalls in weiten Grenzen (z. B. von 2
bis 50 Watt) eingestellt werden. Der Hochfrequenzgenerator 6 besitzt ebenfalls einen Ausgangstransformator
7. Die Sekundär-Wicklung dieses Transformators 7 ist z. B. für bipolare Koagulationselektroden BIP ausgelegt.
An die Hochfrequenztransformatoren 3 und 7 sind Wicklungen 9 und 10 angekoppelt, in denen hochfrequente
Spannung induziert wird, wenn und so lange der Hochfrequenzgenerator 1 bzw. der selbsterregte Hochfrequenzgenerator
6 aktiviert sind. Diese hochfrequenten Wechselspannungen werden in Gleichrichterschaltungen
11 bzw. 12 durch Dioden D 1 bzw. D 3 gleichgerichtet
und durch Kondensatoren Cl, C2, C3 und C4 sowie Induktivitäten L 1 bzw. L 2 geglättet.
Die Kondensatoren Cl bis C4 sowie die Induktivitäten
L 1 bzw. L 2 müssen so groß dimensioniert werden, daß auch niederfrequente Modulationsfrequenzen, wie
sie bei Hochfrequenz-Chirurgiegeräten für Koagulationen verwendet werden (z. B. 20 kHz), weggefiltert werden.
Die Ausgänge der beiden Gleichrichterschaltungen 11 und 12 werden über Dioden D 2 und D 4 zusammengeschaltet.
Am Ausgang der beiden Gleichrichter 11 und/oder 12 steht so lange wie der Hochfrequenzgenerator
1 und/oder der Hochfrequenzgenerator 6 aktiviert sind eine Gleichspannung, die auf eine Verzögerungsschaltung 13 geführt wird. Die Widerstände R 2 und R 3
sollen die Kondensatoren Cl und C2 bzw. C3 und C4 ausreichend schnell entladen, sobald die Hochfrequenzgeneratoren
abgeschaltet werden.
Sobald einer der beiden Hochfrequenzgeneratoren 1, 6 eingeschaltet wird, entsteht mit vernachlässigbarer
Verzögerung durch die Zeitkonstante der Komponenten der Gleichrichter 11 bzw. 12 zum Zeitpunkt t] eine
Gleichspannung u\ am Eingang der Verzögerungsschaltung 13, die wieder verschwindet, sobald die Hochfrequenzgeneratoren
wieder abgeschaltet werden. Dieser Abschaltzeitpunkt soll mit 6 bezeichnet werden. Der
Zeitpunkt t\ ist somit der Zeitpunkt, in dem mindestens einer der Hochfrequenzgeneratoren eingeschaltet wird.
Der Zeitpunkt h ist der Zeitpunkt, zu dem der letzte
aller Hochfrequenzgeneratoren abgeschaltet wird. Sobald zum Zeitpunkt u am Eingang der Verzogerungsschaltung
13 eine Spannung u\ ansteht, wird das Verzögerungsglied in der Verzögerungsschakung 13 wirksam
und liefert nach der vorher eingestellten Verzögerungsdauer tu = h — U von z. B. 3 Sekunden zum Zeitpunkt
f3 eine Spannung ui an den Ausgang dieser Verzögerungsschaltung
13. Die Verzögerungsdauer tu = h — U ist einstellbar. Die Ausgangsspannung U2
bleibt solange bestehen bis alle Hochf requenzgeneratoren ausgeschaltet sind, was dem Zeitpunkt f2 entspricht.
Die Verzögerungsdauer iu = /3 — ii kann je nach Bedarf
so eingestellt werden, daß bei bestimmungsgemäßer Anwendung des Hochfrequenz-Chirurgiegeräts diese
Verzögerungsdauer in = {3 — fi größer ist als die
normale Einschaltdauer der Hochfrequenzgeneratoren, so drS am Ausgang der Verzögerungsschaltung 13 keine
Spannung 1/2 entsteht und alle folgenden Stufen außer
Funktion bleiben. Wird jedoch infolge einer Fehlbedienung oder eines Fehlers in der Einschaltelektronik
oder im Fingerschalter oder Fußschalter mindestens einer der Hochfrequenzgeneratoren langer ais
f13 = ti — fi aktiviert, so entsteht am Ausgang der Verzögerungsschaltung
13 zum Zeitpunkt h eine Ausgangsspannung ü2, weiche durch Erregung einer Signaleinrichtung
14 sofort ein akustisches Warnsignal verursacht, das den Chirurgen darauf aufmerksam macht, daß
die normale Einschaltdauer überschritten ist. Ertönt das akustische Warnsignal, obwohl der Chirurg die Hochfrequenzgeneratoren
bereits abgeschaltet hat, so weiß der Chirurg bzw. das Hilfspersonal sofort, daß das
Hochfrequenz-Chirurgiegerät fehlerhaft arbeitet und kann entsprechend handeln, z. B. den Netzschalter des
Hochfrequenz-Chirurgiegeräts ausschalten. Wird dieses akustische Warnsignal überhört oder nicht sofort etwas
unternommen, das die Hochfrequenzgeneratoren zuverlässig abschaltet, so wird eine zweite Verzögerungsschaltung 15 wirksam, die nach einer weiteren einstellbaren
Verzögerungsdauer fis = U — i3 alle Hochfrequenzgeneratoren
sicher durch das Abschaltrelais 16,17 abschaltet.
Die Gesamtverzögerungszeit tg = U — t\ kann durch
geeignete Wahl der Einzelverzögerungszeiten fi3 — h — t\ und ii5 = U — h so eingestellt werden, daß
der Schaden im Fehlerfall auf ein Minimum begrenzt wird.
In der Gleichrichterschaltung 12 ist eine Spannungsbegrenzerdiode (Zenerdiode) D 5 angeordnet, die die
Ausgangsspannung u\ begrenzt. Das ist erforderlich, weil die Ankoppelspule 10 des Gleichrichters 12 am
Ausgangstransformator 7 des Hochfrequenzgenerators 6 angekoppelt ist, wo die in der Spule 10 induzierte
Spannung sowohl von der im Hochfrequenzgenerator 6 eingestellten Leistung als auch von der Belastung der
Spule 8 abhängig ist. In der Gleichrichterschaltung 11 ist
eine Begrenzung der Ausgangsspannung u\ nicht erforderlich, weil die Ankoppelspule 9 an den Transformator
3 angekoppelt ist, so daß die in der Ankoppelspule 9 induzierte Spannung von der Ausgangsleistung des Leistungsverstärkers
2 und der Belastung der Sekundärwicklung 5 unabhängig konstant ist.
F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der beiden Verzögerungsschaltungen
13 und 15. Die Eingangsspannung Ui wird in Negalionsgatter IC 1 und /C2 invertiert,
wo^ei das Eingangssignal ua des IC2 durch die Zeitkonstante
eines einstellbaren Widerstands R 5 und eines Kondensators C5 um z/f,3 = ti — t\ verzögert wird, das
negierte Ausgangssignal u% des IC 1 dagegen unverzögert
an dessen Ausgang erscheint. Wird u, zum Zeit-
punkt ί2 abgeschaltet, so wird CS über die Diode D 5
und die Widerstände R 2 und R 3 (in Fig. 1) sofort entladen,
wodurch der Abschaltzeitpunkt h am Ausgang von IC2 praktisch unverzögert erscheint. Eine Diode
Db soll negative Eingangsspannung des Gatters IC2 begrenzen.
Die Ausgangsspannung t/5 des /Cl und ub des IC2
werden auf ein NOR-Gatter /C3 geschaltet, an dessen Ausgang die Spannung u_>
nur dann erscheint, wenn der Zeitpunkt h nach dem Zeitpunkt u liegt, dann sind nämlieh
beide Eingangsspanniingen u·, = ub = 0.
Die Hochfrequenzgeneratoren können beliebig oft aktiviert werden, ohne daß am Ausgang des /C3 die
Ausgangsspannung t/2 erscheint, wenn die Hochfrequenzgeneratoren
nicht langer als At\] = ti — t\ ununterbrochen
aktiviert werden, wenn also h — t\ < ti — t\. Sind die Hochfrequenzgeneratoren
länger als /13 aktiviert, so erscheint 1/2 und schaltet sofort
die akustische Signaleinrichtung 14 ein.
Die NAND-Gatter /C5 und IC6 in der Verzögerungsschaltung
15 sind als RS-Flip-Flop geschaltet, dessen Ausgangsspannung 1/3 beim Einschalten der Versorgungsspannung
Uz und Ut auf Null bzw. Low gesetzt wird.
Erscheint am Eingang der Verzögerungsschaltung 15 die Spannung uj, so wird diese über einen einstellbaren
Widerstand R 6 an das Negationsgatter IC4 geführt, wo
sie jedoch durch die Zeitkonstante des Widerstands R 6 und eines Kondensators C6 um dt\j = u — h verzögert
wirksam wird. Eine Diode Dl soll den Kondensator C6 praktisch unverzögert über einen Widerstand
R 11 entladen sobald die Spannung U2 = O wird. Eine
Diode DS soll negative Eingangsspannungen am 1C4 begrenzen. Die Ausgangsspannung Uh des Negationsgatters IC4 wird durch einen Kondensator CS differen-
ziert und der differenzierte Impuls t/9 = f(t) auf den Eingang
des NAND-Gatters ICb geschaltet, wodurch das /iS-Flip-Flop bestehend aus den Gattern ICS und IC6
umschaltet und am Ausgang die Spannung tz3 liefert. Die
Spannung u3 schaltet praktisch verzögerungsfrei über
die Relais 16 und 17 (in Fig. 1) die Versorgungsspannung Ui für den Hochfrequenzgenerator 1 und i/>
für den Hochfrequenzgenerator 6 ab. Die Spannung Ü3 bleibt so lange bestehen, bis das ÄS-Flip-Fiop durch
kurzes Unterbrechen der Betriebsspannung U% indem z.
B. der Netzschalter 23 (F i g. 1) des Geräts kurz aus- und dann wieder eingeschaltet wird, oder durch kurzes
Drücken einer Resettaste 22 wieder zurückgesetzt wird.
Die Diode DIl begrenzt die inversen Eingangsspannungen
am Gatter IC5. Die /?C-Schaltung C7 und R7
verzögern die Eingangsspannung für ICS beim Einschalten des Hochfrequenz-Chirurgiegeräts. so daß das
ÄS-Flip-Fiop definiert gesetzt wird. Über die Diode D 10 und den Widerstand R 8 wird der Kondensator C7
schnell entladen, wenn die Betriebsspannung Uz unterbrachen
wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
60
Claims (3)
1. Hochfrequenz-Chirurgiegerät zum Schneiden und Koagulieren biologischer Gewebe, bestehend
aus einem oder mehreren Hochfrequenzgeneratoren, die über Fingerschalter, Fußschalter oder automatische
Einschaltvorrichtungen gleichzeitig oder unabhängig voneinander aktivierbar sind und während
deren Aktivierung optische und akustische Signalgeber angesteuert werden, dadurch gekennzeichnet,
daß ein zusätzlicher akustischer Signalgeber (14) eine erste Verzögerungsschaltung
(13) mit der Verzögerungszeit in, eine zweite Verzögerungsschaltung
(15) mit der Verzögerungszeit fis und Abschaltrelais (16, 17) vorhanden sind, daß am
Eingang der ersten Verzögerungsscbaltung (13) solange ein Signal anliegt, wie wenigstens einer der
Hochfrequenzgeneratoren (1,6) aktiviert ist, daß die erste Verzögerungsschaltung (13) nur dann ein Ausgangssignal
erzeugt, wenn nach Ablauf der Verzögerungszeit tu das Eingangssignal noch anliegt, daß das
Ausgangssignal ■ der ersten Verzögerungsschaltung (13) dem zusätzlichen akustischen Signalgeber (14)
und der zweiten Verzögerungsschaltung (15) zugeführt wird, daß die zweite Verzögerungsschaltung
(15) ein Ausgangssignai erzeugt, wenn nach dem Auftreten eines Signals an ihrem Eingang die Verzögerungszeit
ils abgelaufen ist, und daß das Ausgangssignal
der zweiten Verzögerungsschaltung (15) über die Abschaltrelais (16,17) die Hochfrequenzgeneratoren
(1,6) abschaltet.
2. Hochfrequenz-Chirurgiegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeit
in der ersten Verzögerungsschaltung (13) und die Verzögerungszeit iis der zweiten Verzögerungsschaltung
(15) einstellbar sind.
3. Hochfrequenz-Chirurgiegerät nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Ausgangssignal (uz) der zweiten Verzögerungsschaltung (15) so lange bestehen bleibt, bis eine am Hochfrequenz-Chirurgiegerät
angeordnete Rücksetztaste (22) betätigt wird.
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