DE3420340A1 - High-frequency surgical cutting instrument - Google Patents
High-frequency surgical cutting instrumentInfo
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- A61B2018/00636—Sensing and controlling the application of energy
- A61B2018/0066—Sensing and controlling the application of energy without feedback, i.e. open loop control
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Hochfrequenz-Chirurgieschneid-The invention relates to a high frequency surgical cutting
gerät mit einem Hochfrequenz-Oszillator, dessen Ausgangssignal über eine Regelstufe und einen Treiber an einen Hochfrequenzgenerator angelegt ist, der eine Schneidelektrode beaufschlagt, wobei der Oszillator durch eine vom Operateur betätigte Schaltanordnung ein- und ausschaltbar ist.device with a high-frequency oscillator whose output signal is above a control stage and a driver is applied to a high frequency generator which a cutting electrode is applied, the oscillator being operated by a surgeon actuated switching arrangement can be switched on and off.
Bei bekannten Hochfrequenz-Chirurgieschneidgeräten besteht das Problem, daß am Beginn eines Schneidvorganges nach dem Einschalten des Hochfrequenzstromes entweder wegen zu geringer Leistung der zum Schneiden erforderliche kontrollierte Lichtbogen nicht erzeugt wird oder bei entsprechend höher eingestellter Ausgangsleistung des Hochfrequenzgenerators zwar sofort ein Lichtbogen entsteht, wegen des dabei entstehenden höheren Widerstandes aber sofort zu stark wird und eine Überhitzung des zu schneidenden Gewebes nach sich zieht.Known high-frequency surgical cutting devices have the problem that at the beginning of a cutting process after switching on the high-frequency current either because of insufficient power of the controlled required for cutting Arc is not generated or with a correspondingly higher output power of the high-frequency generator an electric arc occurs immediately, because of this resulting higher resistance but immediately becomes too strong and overheating of the tissue to be cut.
Es ist schon ein Hochfrequenz-Chirurgiegerät bekannt (DE-OS 29 46 728), in dem eine Einrichtung zur Erzeugung des hochfrequenten Schneidestromes und/oder Koagulationsstromes in zeitlich vorherbestimmten Intervallen vorgesehen ist, an der sowohl die Dauer der Intervalle als auch die Pause zwischen aufeinanderfolgenden Intervallen einstellbar sind.A high-frequency surgical device is already known (DE-OS 29 46 728), in which a device for generating the high-frequency cutting current and / or Coagulation current is provided at predetermined intervals of both the duration of the intervals and the pause between successive ones Intervals are adjustable.
Durch geeignete Wahl der Intervalldauer können die Schnitte in Etappen von z.B. 1 mm geführt werden, die von einer Pause unterbrochen sind. Der Operateur kann so nach jedem Intervall den Schnitt- oder Koagulationsvorgang wahlweise beenden oder weiterführen. Dieses vorbekannte Chirurgiegerät hat jedoch den Nachteil, daß kontinuierliche Schnitte nicht geführt werden können. Bei einer Impulsdauer, die zur Durchführung eines Schnittes ausreicht, besteht auch hier das Problem, daß bei zu schwach eingestellter Leistung ein Lichtbogen nur schwer zu zünden ist, während bei größerer Leistung das Gewebeüberhitzungsproblem vorliegt.With a suitable choice of the interval duration, the cuts can be made in stages of e.g. 1 mm, which are interrupted by a pause. The surgeon can thus end the cutting or coagulation process after each interval or continue. However, this known surgical device has the disadvantage that continuous cuts cannot be made. With a pulse duration that is sufficient to carry out a cut, there is also the problem that with If the power setting is too weak, an arc is difficult to ignite while at higher power the tissue overheating problem is present.
Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, ein Hochfrequenz-Chirurgieschneidgerät der eingangs genannten Gattung zu schaffen, mittels dessen sofort nach dem Einschalten des Hochfrequenzstroms durch den Operateur eine schnelle Verdampfung der Zellflüssigkeit in den die Schneidelektrode umgebenden Gewebebezirken und dadurch eine Aufsprengung der Gewebezellen erzielt wird, wodurch innerhalb sehr kurzer Zeit eine starke Glimmentladung oder ein schwacher, kontrollierter Lichtbogen entsteht, der die für einen Schneidvorgang optimale Leistung besitzt, wobei jedoch vermieden werden soll, daß der Lichtbogen so stark wird, daß die Schneidelektrode zu tiefe Schnitte ausführt und dadurch im Bereich um die Schneidelektrode herum vorhandene Organe ungewollterweise verletzen könnte. Die Erfindung will also erreichen, daß sogleich nach dem Einschalten ein einwandfreier Elektroschnitt bei problemlosem Anschneiden durchgeführt wird.The object of the invention is thus to provide a high-frequency surgical cutting device of the type mentioned above, by means of which immediately after switching on The surgeon's high-frequency current causes rapid evaporation of the cell fluid in the tissue areas surrounding the cutting electrode and thereby a rupture of the tissue cells is achieved, whereby a strong glow discharge within a very short time or a weak, controlled arc is created that is necessary for a cutting operation has optimum performance, but avoiding the arc becomes so strong that the cutting electrode makes cuts that are too deep and thus im Unintentionally injure organs in the area around the cutting electrode could. The invention aims to achieve that immediately after switching on a flawless electric cut is carried out with no problem at all.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß an die Schaltanordnung auch eine Zeitschaltstufe angeschlossen ist, welche unmittelbar nach dem Betätigen der Schaltanordnung für eine kurze Zeitdauer ein zur schnellen Ausbildung eines optimal zum Schneiden geeigneten schwachen Lichtbogens geeignetes erhöhtes Ausgangssignal des Oszillators an die Treiberstufe anlegt und nach dieser kurzen Zeitdauer wieder das zur Aufrechterhaltung des so erzeugten, einen sauberen Schnitt ohne Überhitzung gewährleistenden Lichtbogens erforderliche, durch die Regelstufe entsprechend reduzierte Ausgangssignal an die Treiberstufe anlegt.To solve this problem, the invention provides that the switching arrangement a timer is also connected, which immediately after actuation the switching arrangement for a short period of time for the rapid formation of a Increased output signal optimally suited for cutting a weak arc of the oscillator is applied to the driver stage and again after this short period of time this to maintain a clean cut without overheating guaranteeing arc required, reduced accordingly by the control stage Applies output signal to the driver stage.
Der Erfindungsgedanke ist also darin zu sehen, daß vollautomatisch nach jedem Einschalten des Hochfrequenzstromes zunächst aufgrund einer erhöhten Ausgangsleistung des Hochfrequenz generators ein Stromstoß auf die Schneidelektrode gegeben wird, welcher die Zellen um die Schneidelektrode herum sprengt und die Zellflüssigkeit verdampft, wodurch es dann innerhalb eines kurzen Zeitraumes zwischen 0,05 und 0,1 sec zu einer Gasentladung kommt, die als starke Glimmentladung oder schwacher kontrollierter Lichtbogen ausgebildet sein kann und für eine optimale kontrollierte Ausführung des Schneidvorganges geeignet ist. Um anschließend Überhitzungen durch starken Leistungsanstieg des Generators, wie er mit der plötzlichen Erhöhung des Widerstandes innerhalb der Lichtbogenstrecke verbunden ist, zu vermeiden, wird jedoch die Ausgangsleistung des Hochfrequenzgenerators nach der kurzen Zeitdauer automatisch wieder auf den voreingestellten reduzierten Wert herabgesetzt, welcher - nach der erfolgten Zündung des Lichtbogens - zur Aufrechterhaltung eines schwachen, kontrollierten Lichtbogens ausreicht, wie er gerade zur Durchführung eines sauberen Schnittes ohne Überhitzungsgefahr ausreicht.The idea of the invention can therefore be seen in the fact that it is fully automatic each time the high-frequency current is switched on, initially due to an increased Output power of the high frequency generator a current surge to the cutting electrode is given, which bursts the cells around the cutting electrode and the cell fluid evaporates, causing it to be between 0.05 and 0.1 within a short period of time sec leads to a gas discharge, which is called a strong glow discharge or weak controlled arc can be designed and for optimal controlled execution of the cutting process is suitable. To subsequently overheating by a sharp increase in the power of the generator, as it did with the sudden increase of the resistance connected within the arc gap will be avoided however, the output of the high frequency generator after the short period of time automatically reduced to the preset reduced value, whichever - after the arc has been ignited - to maintain a weak, controlled arc is sufficient as it is to carry out a clean one Cut without risk of overheating is sufficient.
Eine vorteilhafte bauliche Verwirklichung der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß die Regelstufe durch einen gesteuerten Schalter überbrückbar ist, welcher durch die Zeitschaltstufe angesteuert ist. Hier wird also durch Schließung des gesteuerten Schalters während der kurzen Zeitdauer die den Hochfrequenzstrom normalerweise auf einen jede Überhitzung vermeidenden Wert haltende Regelstufe einfach überbrückt.Characterizes an advantageous structural implementation of the invention in that the control stage can be bypassed by a controlled switch, which is controlled by the timer. So here is through closure of the controlled switch during the short period of time that the high-frequency current Normally, the control stage is simply kept at a value that avoids any overheating bridged.
Erfindungsgemäß wird eine einwandfreie und schnelle Lichtbogenzündung ohne Überhitzungsgefahr erzielt, wenn die durch die Zeitschaltstufe vorgegebene kurze Zeitdauer zwischen 0,03 und 0,1, insbesondere 0,05 und 0,08 und vorzugsweise bei 0,07 sec liegt.According to the invention, a faultless and fast arc ignition is achieved Achieved without the risk of overheating if the preset by the timer short period of time between 0.03 and 0.1, in particular 0.05 and 0.08 and preferably is 0.07 sec.
Eine vorteilhafte der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß der gesteuerte Schalter einen Impulshöhenregler enthält, mittels dessen das vom Oszillator an die Treiberstufe abgegebene Ausgangssignal auf einen vorbestimmten Wert einstellbar ist. Weiter kann vorgesehen sein, daß der gesteuerte Schalter einen Relaiskontakt enthält, der von einer durch die Zeitschaltstufe angesteuerte Relaisspule beaufschlagt ist.An advantageous of the invention is characterized in that the controlled switch contains a pulse height controller, by means of which the oscillator Output signal delivered to the driver stage can be set to a predetermined value is. It can further be provided that the controlled switch one Contains relay contact that of a relay coil controlled by the timer is applied.
Eine weitere Ausführungsform ist so ausgebildet, daß die Regelstufe ein das Ausgangssignal des Oszillators zwischen einem Minimal- und einem Maximalwert regelndes Potentiometer enthält.Another embodiment is designed so that the control stage on the output signal of the oscillator between a minimum and a maximum value contains regulating potentiometer.
Schließlich kann zur weiteren Vervollständigung der Regelung vorgesehen sein, daß zwischen die Regelstufe und den gesteuerten Schalter einerseits und den Treiber andererseits ein Trimmerwiderstand eingeschaltet ist, der zur Justierung der vom Hochfrequenzgenerator erzeugten maximalen Hochfrequenzleistung bei Maximaleinstellung der Regelstufe dient.Finally, the scheme can be further completed be that between the control stage and the controlled switch on the one hand and the Driver, on the other hand, a trimmer resistor is switched on, which is used for adjustment the maximum high-frequency power generated by the high-frequency generator at the maximum setting serves the control stage.
Zur praktischen Realisierung der kurzen Einschalt-Zeitdauer des Stromstoßes sieht die Erfindung bevorzugt vor, daß der gesteuerte Schalter über einen Schwellenwertschalter angesteuert ist, der vor dem Betätigen der Schaltanordnung geschlossen ist und dadurch auch den gesteuerten Schalter schließt und dessen Steuereingänge an einen Spannungsteiler angelegt sind, der auch einen Kondensator enthält, wobei ein normalerweise geschlossener Schaltkontakt parallel zum Kondensator liegt und beim Schließen der Schaltanordnung geöffnet wird, wodurch der Kondensator sich aufladen kann und beim Erreichen einer vorbestimmten Ladespannung nach der kurzen Zeitdauer der Schwellenwertschalter und damit auch der gesteuerte Schalter geöffnet wird.For the practical implementation of the short switch-on time of the current surge the invention preferably provides that the controlled switch has a threshold value switch is controlled, which is closed before actuation of the switching arrangement and thereby also closes the controlled switch and its control inputs to a voltage divider are applied, which also contains a capacitor, with a normally closed Switching contact is parallel to the capacitor and when closing the switching arrangement is opened, whereby the capacitor can charge and when reaching a predetermined charge voltage after the short period of the threshold switches and so that the controlled switch is also opened.
Die gleichzeitige Einschaltung des Oszillators und der Zeitschaltstufe kann zweckmäßigerweise dadurch erfolgen, daß der Relaiskontakt von einem Relais einer Schaltstufe beaufschlagt ist, das beim Schließen der Schaltanordnung so erregt wird, daß gleichzeitig der Oszillator eingeschaltet und der Relaiskontakt geöffnet wird.The simultaneous activation of the oscillator and the timer can expediently take place in that the relay contact is from a relay a switching stage is applied, which is so excited when closing the switching arrangement that at the same time the oscillator is switched on and the relay contact is opened will.
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt: Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild eines Hochfrequenz-Chirurgieschneidgerätes mit angeschlossenem Patientenstromkreis, Fig. 2 ein mehr ins einzelne gehendes Schaltbild insbesondere der Zeitschaltstufe 13, der Regelstufe 16 und des gesteuerten Schalters 17 nach Fig. 1, Fig. 3 das Ausgangsleistungs-Widerstandsdiagramm eines für das erfindungsgemäße Hochfrequenz-Chirurgieschneidgerät besonders geeigneten Hochfrequenzgenerators, Fig. 4 ein Diagramm der Ausgangsleistung des erfindungsgemäßen Hochfrequenz-Chirurgieschneidgerätes in Abhängigkeit von der Zeit nach dem zum Zeitpunkt 0 erfolgten Einschalten, Fig. 5 eine schematische, teilweise geschnittene, teilweise perspektivische Darstellung der Schneidelektrode bei Durchführung einer Polypektomie und Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer anderen Schneidelektrode bei Ausführung einer Papillotomie.The invention is illustrated below, for example, with reference to the drawing described; 1 shows a schematic block diagram of a high-frequency surgical cutting device with connected patient circuit, Fig. 2 is a more detailed circuit diagram in particular the timer stage 13, the control stage 16 and the controlled switch 17 according to FIG. 1, FIG. 3 shows the output power resistance diagram of a for the inventive High-frequency surgical cutting device particularly suitable high-frequency generator, 4 shows a diagram of the output power of the high-frequency surgical cutting device according to the invention as a function of the time after switching on at time 0, Fig. 5 is a schematic, partially sectioned, partially perspective illustration of the cutting electrode when performing a polypectomy and FIG. 6 shows a perspective View of another cutting electrode while performing a papillotomy.
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszahlen gleiche Bauteile.In the various figures of the drawing, the same reference numerals denote same components.
Nach Fig. 1 steuert ein Hochfrequenz-Oszillator 14 mit einer Frequenz von z.B. 0,5 mHz über eine ein Potentiometer 21 enthaltende Regelstufe 16 und einen Treiber 15 einen Hochfrequenzgenerator 23 an, der über einen Ausgangsübertrager 33 und zwei Kondensatoren 34, 35 an den Ausgangsklemmen 36, 37 anliegt. An die Ausgangsklemme 36 ist eine Schneideelektrode 66, an die Ausgangsklemme 37 eine Neutralelektrode 38 angeschlossen, die entweder irgendwo am Körper des Patienten oder auch nahe der Schneidelektrode 66 angebracht sein kann. Die Induktivitäten des Übertragers 33 sowie die Kondensatoren 34, 35 sind auf die Frequenz des Oszillators 14 abgestimmt, so daß zwischen der Schneidelektrode 66 und der Neutralelektrode 38 ein Patienten-Schwingkreis geschlossen wird.According to Fig. 1, a high-frequency oscillator 14 controls with a frequency of e.g. 0.5 mHz via a control stage 16 containing a potentiometer 21 and a Driver 15 to a high frequency generator 23, which via an output transformer 33 and two capacitors 34, 35 are applied to the output terminals 36, 37. To the output terminal 36 is a cutting electrode 66, to the output terminal 37 a neutral electrode 38 connected either somewhere on the patient's body or near the Cutting electrode 66 can be attached. The inductances of the transformer 33 and the capacitors 34, 35 are matched to the frequency of the oscillator 14, so that between the cutting electrode 66 and the neutral electrode 38 a patient oscillating circuit is closed.
Der Oszillator 14 kann über eine Schaltstufe 31 durch Betätigen eines Fußschalters 12 vom Operateur wahlweise ein- und ausgeschaltet werden. Gegebenenfalls kann die Einschaltung auch durch einen vom Operateur betätigten Handschalter 11 vorgenommen werden. Beim Betätigen des Handschalters 11 oder des Fußschalters 12 wird über die Schaltstufe 31 der Oszillator 14 in Gang gesetzt, so daß er über die Regelstufe 16 und den Treiber 15 den Generator 23 so ansteuert, daß an der Schneidelektrode 66 ein für optimales Schneiden geeigneter Lichtbogen aufrechterhalten wird.The oscillator 14 can via a switching stage 31 by actuating a Foot switch 12 can be optionally switched on and off by the surgeon. Possibly can also be switched on by a manual switch 11 operated by the surgeon be made. When operating the hand switch 11 or the foot switch 12 the oscillator 14 is set in motion via the switching stage 31, so that it can use the Control stage 16 and the driver 15 controls the generator 23 so that on the cutting electrode 66 a suitable arc is maintained for optimal cutting.
Beim Schließen des Handschalters 11 oder des Fußschalters 12 wird außerdem ein in der Schaltstufe 31 enthaltenes Relais 30 angesteuert, welches einen Öffnungs-Relaiskontakt 29 betätigt, der eine angeschlossene Zeitschaltstufe 13 derart anstößt, daß sie den zunächst geschlossenen öffnungs-Relaiskontakt 19 eines an sie angeschlossenen gesteuerten Schalters 17 nach einer voreinstellbaren Zeit von 0,05 bis 0,1 sec öffnet. Der gesteuerte Schalter 17 ist parallel zu der Regelstufe 16 geschaltet, wobei ein mit dem gesteuerten Schalter 17 in Reihe geschalteter Schalter 32, der durch einen Handhebel 39 betätigbar ist, es gestattet, den gesteuerten Schalter 17 wahlweise parallel zur Regelstufe 16 zu schalten oder nicht und so entweder einen normalen Betrieb ohne Einschaltimpuls oder die erfindungsgemäße Betriebsweise zu wählen.When the hand switch 11 or the foot switch 12 is closed also controlled a relay 30 contained in the switching stage 31, which one Opening relay contact 29 actuated, the connected timer stage 13 in such a way triggers that they the initially closed opening relay contact 19 one of them connected controlled switch 17 after a preset time of 0.05 opens up to 0.1 sec. The controlled switch 17 is parallel to the control stage 16 switched, with a switch connected in series with the controlled switch 17 32, which can be actuated by a hand lever 39, allows the controlled switch 17 to switch either parallel to control stage 16 or not and so either one normal operation without a switch-on pulse or the operating mode according to the invention Select.
Die Wirkungsweise des anhand von Fig. 1 beschriebenen Hochfreuenz- Chirurgieschneidgerätes ist wie folgt: Zunächst werden durch Betätigen eines nichtdargestellten Hauptschalters alle Schaltungsteile mit der erforderllchen Betrj:ebsspannung versorgt.The mode of action of the high frequency described with reference to Fig. 1 Surgical cutting device is as follows: First, by pressing a, not shown Main switch, all circuit parts are supplied with the required operating voltage.
Soll das Gerät ohne Einschaltimpuls normal betrieben werden, wird der Schalter 32 geöffnet. Wird jedoch die erfindungsgemäße Arbeitsweise gewünscht, wird der Schalter 32 zunächst geschlossen.If the device is to be operated normally without a switch-on pulse, the switch 32 is open. However, if the method of operation according to the invention is desired, the switch 32 is initially closed.
Sobald nun der Operateur die Schneidelektrode 66 mit dem zu schneidenden Gewebe in Verbindung gebracht hat, schließt er einen der Schalter 11, 12, worauf momentan durch Einschalten des Oszillators 14 aufgrund des in diesem Stadium geschlossenen, gesteuerten Schalters 17 der Hochfrequenzgenerator 23 auf volle Ausgangsleistung eingeregelt wird. Hierdurch wird innerhalb einer kurzen Zeit von 0,05 bis 0,1 sec an der Schneidelektrode 66 eine starke Glimmentladung bzw. ein schwacher kontrollierter Lichtbogen erzwungen. Nach dieser kurzen Zeit öffnet die Zeitschaltstufe 13 den gesteuerten Schalter 17 wieder, worauf die Ausgangsleistung des Hochfrequenzgenerators 23 auf den durch die Regelstufe 16 eingestellten Wert absinkt, der gerade zur Aufrechterhaltung eines kontrollierten Lichtbogens ausreicht. Ein weiteres Anwachsen der Ausgangsleistung infolge der Widerstandszunahme in der Lichtbogenstrecke und damit eine unerwünschte übermäßige Intensivierung des Lichtbogens wird so vermieden.As soon as the surgeon now attaches the cutting electrode 66 to the one to be cut Has connected tissue, he closes one of the switches 11, 12, whereupon momentarily by switching on the oscillator 14 due to the closed at this stage, controlled switch 17 of the high-frequency generator 23 to full output power is regulated. As a result, within a short time of 0.05 to 0.1 sec a strong glow discharge or a weak, controlled one at the cutting electrode 66 Forced arc. After this short time, the timer 13 opens the controlled switch 17 again, whereupon the output power of the high frequency generator 23 drops to the value set by control stage 16, which is currently to be maintained a controlled arc is sufficient. Another increase in output power due to the increase in resistance in the arc gap and thus an undesirable one This avoids excessive intensification of the arc.
Nach Fig. 2 ist die Zeitschaltstufe 13 an ein Netzgerät 40, das eine stabilisierte Gleichspannung liefert, angeschlossen.According to Fig. 2, the timer stage 13 is connected to a power supply 40, which is a supplies stabilized DC voltage, connected.
Außer dem vom Netz gespeisten Netzgerät 40 ist ein übliches, nicht dargestelltes Hauptnetzgerät für die Speisung der übrigen Stromverbraucher, wie des Oszillators 14, des Treibers 15 und des Hochfrequenzgenerators 23 (in Fig. 2 nicht gezeigt) und eventuell auch des Netzgerätes 40 vorgesehen. Ein Schalter 32' gestattet es, das Netzgerät 40 wahlweise an das Stromnetz anzuschließen oder von ihm abzutrennen, und zwar unabhängig von dem in Betrieb befindlichem Hauptnetzgerät. Eine an den Eingang des Netzgerätes 40 angelegte Glimmlampe 42 zeigt die Betriebsbereitschaft der Zeitschaltstufe 13 an.Except for the mains powered power supply 40, a common one is not Main power supply shown for the supply of the other electricity consumers, such as of the oscillator 14, the driver 15 and the high frequency generator 23 (in Fig. 2 not shown) and possibly also the power supply unit 40 is provided. A switch 32 ' allows the power supply 40 to be connected to the power supply or from to disconnect from him, regardless of the main power supply in operation. A glow lamp 42 applied to the input of the power supply unit 40 shows that it is ready for operation the timer stage 13 on.
An den Ausgang des Netzgerätes 40 ist ein Spannungsteiler angeschlossen, der aus einem festen Widerstand 25, einem Regelwiderstand 26, einem weiteren festen Widerstand 27 und einem Kondensator 28 besteht. Zwischen dem Regelwiderstand 26 und dem festen Widerstand 27 zweigt eine zu einem ersten Steuereingang 44 eines Schwellenwertschalters 24 führende Leitung 43 ab. Der andere Steuereingang 45 ist an den Pluspol des Netzgerätes 40 angelegt.A voltage divider is connected to the output of the power supply unit 40, that of a fixed resistor 25, a variable resistor 26, another fixed Resistor 27 and a capacitor 28 consists. Between the rheostat 26 and the fixed resistor 27 branches off to a first control input 44 of a Threshold switch 24 leading line 43 from. The other control input 45 is applied to the positive pole of the power supply unit 40.
Die an den Schwellenwertschalter 24 (z.B. einen IC des Typs TCA 345 A für 5 Volt) angelegte Spannung wird in diesem invertiert.The signals connected to the threshold value switch 24 (e.g. an IC of the TCA 345 A for 5 volts) applied voltage is inverted in this.
Zwischen die Leitung 43 und den Minuspol des Netzgerätes 40, d.h. parallel zu der Reihenschaltung des Widerstandes 27 und des Kondensators 28 ist der Relaiskontakt 29 geschaltet, welcher sich in der Schaltstufe 31 befindet und vom Relais 30 angesteuert wird.Between the line 43 and the negative pole of the power supply 40, i. in parallel with the series connection of the resistor 27 and the capacitor 28 the relay contact 29 switched, which is located in the switching stage 31 and is controlled by relay 30.
Der Pluspol des Netzgerätes 40 ist außerdem mit dem einen Eingang der Relais spule 20 des in dem gesteuerten Schalter 17 vorgesehenen Relaiskontaktes 19 verbunden. Der andere Eingang der Relaisspule20 führt zum Schaltausgang 46 des Schwellenwertschalters 24, dessen Schalteingang 47 am Minuspol des Netzgerätes 40 liegt.The positive pole of the power supply unit 40 is also connected to one input the relay coil 20 of the relay contact provided in the controlled switch 17 19 connected. The other The input of the relay coil 20 leads to the switching output 46 of the threshold switch 24, the switching input 47 of which is at the negative pole of the power supply unit 40 lies.
In die vom Oszillator 14 zum Relaiskontakt 19 führende Leitung ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 noch ein Impulshöhenregler 18 eingeschaltet.In the line leading from the oscillator 14 to the relay contact 19 is In the embodiment according to FIG. 2, a pulse height controller 18 is also switched on.
Zwischen dem Ausgang der Regelstufe 16 und des gesteuerten Schalters 17 und dem Eingang des Treibers 15 ist außerdem noch ein Trimmerwiderstand 22 angeordnet.Between the output of the control stage 16 and the controlled switch 17 and the input of the driver 15, a trimmer resistor 22 is also arranged.
Bei geöffnetem Schalter 32' ist das Relais 20 stromlos und der Öffnungskontakt 19 geöffnet. Der Treiber 15 wird vom Oszillator 14 allein über die Regelstufe 16 beaufschlagt.When the switch 32 'is open, the relay 20 is de-energized and the opening contact 19 open. The driver 15 is controlled by the oscillator 14 solely via the control stage 16 applied.
Soll gemäß der Erfindung gearbeitet werden, wird zunächst der Schalter 32' geschlossen.If you want to work according to the invention, the switch is first 32 'closed.
Vor dem Schließen eines der Schalter 11, 12 ist der Kondensator 28 entladen, weil er durch den öffnungskontakt 29 des Relais 30 überbrückt ist. Der Schaltkontakt 49 des Schwellenwertschalters 24 ist geschlossen, das Relais 20 erregt; dementsprechend schließt der Relaiskontakt 19. Die Regelstufe 16 ist jetzt durch den Relaiskontakt 19 und den Impulshöhenregler 18 überbrückt.Before one of the switches 11, 12 is closed, the capacitor 28 is in place discharged because it is bridged by the opening contact 29 of the relay 30. Of the Switching contact 49 of threshold switch 24 is closed, relay 20 is energized; the relay contact 19 closes accordingly. The control stage 16 is now through the relay contact 19 and the pulse height controller 18 bridged.
Sobald nun einer der Schalter 11, 12 vom Operateur geschlos-Eins#halten des sen wird, wird gleichzeitig mit dem/Oszillatorsl4 der Offnungskontakt 29 geöffnet, worauf sich der Kondensator 28 über die Widerstände 25, 26, 27 aufladen kann. Hierdurch erhöht sich die Spannung auf der Leitung 43 entsprechend. Das Steuerelement 48 innerhalb des Schwellenwertschalters 24 ist nun so eingestellt, daß beim Erreichen einer vorbestimmten Spannung am Kondensator 28 bzw. auf der Leitung 43, d.h.As soon as one of the switches 11, 12 is kept closed-one # by the surgeon which is sen, the opening contact 29 is opened at the same time as the / oscillator 4, whereupon the capacitor 28 can be charged via the resistors 25, 26, 27. Through this the voltage on line 43 increases accordingly. The control element 48 within of the threshold switch 24 is now set so that the Reaching a predetermined voltage on capacitor 28 or on line 43, i.e.
nach einer Zeit von z.B. 0,06 sec, der normalerweise geschlossene Schaltkontakt 49 zwischen dem Schalteingang 47 und dem Schaltausgang 46 geöffnet wird, wodurch das Relais 20 stromlos wird und der Relaiskontakt 19 öffnet. Nunmehr ist die zunächst vorhanden gewesene Überbrückung der Regelstufe 16 aufgehoben, und das Ausgangssignal des Oszillators 14 wird durch das Potentiometter 21 in der gewünschten Weise wieder so abgeschwächt, daß der Hochfrequenzgenerator 23 jetzt nur noch eine gerade zur Aufrechterhaltung eines kontrollierten Lichtbogens ausreichende Ausgangsleistung liefert.after a time of e.g. 0.06 sec, the normally closed Switching contact 49 between the switching input 47 and the switching output 46 is open is, whereby the relay 20 is de-energized and the relay contact 19 opens. Now the bridging of control stage 16 that was initially present is canceled, and the output signal of the oscillator 14 is set by the potentiometer 21 in the desired Way again weakened so that the high frequency generator 23 now only one Sufficient output power precisely to maintain a controlled arc supplies.
Vor dem Einschalten des Oszillators 14 ist also der Schaltkontakt 19 des gesteuerten Schalters 17 bei ebenfalls geschlossenem Schalter 32' geschlossen, so daß schon beim ersten Einschalten die volle Ausgangsleistung an der Schneidelektrode 16 zur Verfügung steht.Before the oscillator 14 is switched on, there is therefore the switching contact 19 of the controlled switch 17 is closed when the switch 32 'is also closed, so that the cutting electrode has the full output power when it is switched on for the first time 16 is available.
Wird vom Operateur die HF-Stromerzeugung mittels des Fußschalters 12 oder des Handschalters 11 abgeschaltet, schließt der Relaiskontakt 29 wieder und der Kondensator 28 wird über den Widerstand 27 entladen. Somit wiederholt sich der hohe Einschalt-Stromimpuls des HF-Generators 23 bei der nächsten Schließung des Fußschalters 12 oder Handschalters 11 mit der am Regelwiderstand 26 vorgewählten Dauer und der am Impulshöhenregler 18 eingestellten Intensität.If the surgeon uses the foot switch to generate the HF power 12 or the manual switch 11 is switched off, the relay contact 29 closes again and the capacitor 28 is discharged through the resistor 27. Thus it repeats itself the high switch-on current pulse of the HF generator 23 at the next closing of the foot switch 12 or hand switch 11 with the one preselected on the variable resistor 26 Duration and the intensity set on the pulse height controller 18.
Durch mittels des Handhebels 39' erfolgendes öffnen des Schalters 32' kann die erfindungsgemäße Heraufsetzung der Ausgangsleistung während einer kurzen Zeitdauer nach jedem Einschalten unterbunden werden, wenn dies aus irgendwelchen Gründen zweckmäßig sein sollte.By opening the switch by means of the hand lever 39 ' 32 'can increase the output power according to the invention during a short Period of time after each switch-on can be prevented if this is due to any Reasons should be appropriate.
Aus dem Diagramm nach Fig. 4 ist ersichtlich, daß die Ausgangsleistung A des Hochfrequenzgenerators 23 beim Einschalten zum Zeitpunkt 0 etwas über 200 Watt beträgt und dann nach einer kurzen Zeitdauer t #von z.B.From the diagram of FIG. 4 it can be seen that the output power A of the high-frequency generator 23 when switched on at time 0 is slightly above 200 Watts and then after a short period of time t # of e.g.
0,065 sec automatisch durch Einschalten der Regelstufe 16 auf einen Wert von etwa 60 Watt herabgesetzt wird, welcher zur Aufrdchterhaltung eines kontrollierten Lichtbogens voll ausreicht.0.065 sec automatically by switching on control stage 16 on one Value is reduced by about 60 watts, which is used to maintain a controlled Arc is fully sufficient.
Mittels des Potentiometers 21 nach den Fig. 1 und 2 kann die Leistungscharakteristik, d.h. die Abhängigkeit der Ausgangsleistung A vom Widerstand W im Patientenstromkreis beim erfindungsgemäßen Hochfrequenz-Chirurgieschneidgerät zwischen den Kurven 50, 51 in Fig. 3 verstellt werden.By means of the potentiometer 21 according to FIGS. 1 and 2, the performance characteristics, i.e. the dependence of the output power A on the resistance W in the patient circuit in the high-frequency surgical cutting device according to the invention between the curves 50, 51 in FIG. 3 can be adjusted.
Der für die einwandfreie Funktion des erfindungsgemäßen Hochfrequenz-Chirurgieschneidgerätes wichtige Grundverlauf der Kurven 50 bzw. 51 besteht darin, daß bei geringen Widerständen im Patientenstromkreis, wie sie unmittelbar nach dem Einschalten auftreten, die Ausgangsleistung relativ gering ist und je nach Stellung des Potentiometers 21 z.B. zwischen 20 und 60 Watt liegt. Mit zunehmendem Widerstand im Patientenstromkreis, wie er bei der Entwicklung einer Gasentladung auftritt, nimmt dann die Ausgangsleistung des Hochfrequenz-Chirurgieschneidgerätes bis auf das Zwei- bis Dreifache des Anfangswertes zu. Aufgrund der erfindungsgemäßen, aus Fig. 4 hervorgehenden Schaltungsweise wird diese Charakteristik in dem Sinne beeinflußt, daß die Ausgangsleistung am Anfang heraufgesetzt und erst nach Ausbildung eines Lichtbogens wieder auf den Normalwert herabgesetzt wird.The one for the proper functioning of the high-frequency surgical cutting device according to the invention important basic course of the curves 50 and 51 is that with low resistances in the patient circuit as they occur immediately after switching on the Output power is relatively low and, depending on the position of the potentiometer 21, e.g. is between 20 and 60 watts. With increasing resistance in the patient circuit, as occurs when a gas discharge develops, the output power then decreases of the high-frequency surgical cutting device up to two to three times the initial value to. Due to the circuitry according to the invention, shown in FIG this characteristic affects the output power in the beginning increased and only after the formation of an arc back to the normal value is reduced.
Fig. 5 zeigt schematisch das Angreifen einer erfindungsgemäßen Schneidelektrode 66 am Stiel 52 des Gewebes 53 bei der Polypektomie, wo ein relativ großflächiger Kontakt zwischen Schneidelektrode 66 und Stiel 52 vorhanden ist, der jedoch mittels der erfindungsgemäßen Leistungsregelung problemlos unterbrochen und durch eine Gasentladung ersetzt werden kann.Fig. 5 shows schematically the engagement of a cutting electrode according to the invention 66 on the stem 52 of the tissue 53 in the polypectomy, where a relatively large area Contact between cutting electrode 66 and handle 52 is present, but by means of the power control according to the invention interrupted easily and by a gas discharge can be replaced.
Bei der in Fig. 6 angedeuteten Papillotomie ist die Schneidelektrode 66 nach Art der Saite eines Bogens gespannt. Durch die Einführung in den Hohlraum 54 besteht ein großflächiger Kontakt der Schneidelektrode 66 zum Gewebe 53 und zum im Hohlraum befindlichen stromleitenden Sekret 55. Auch in diesem Fall wird durch den erfindungsgemäß kurz nach dem Einschalten erzeugten Stromstoß der Ohm'sche Kontakt zwischen der Schneidelektrode 66 und dem Gewebe 53 bzw. dem Sekret 55 unterbrochen und eine Gasentladung erzeugt, die dann nach der Leistungsreduzierung in der gewünschten Stärke aufrechterhalten bleibt.In the papillotomy indicated in FIG. 6, the cutting electrode is 66 stretched like the string of a bow. By introducing it into the cavity 54 there is extensive contact of the cutting electrode 66 with the tissue 53 and with the Electrically conductive secretion 55 located in the cavity. In this case too, the current surge generated according to the invention shortly after switching on the ohmic contact interrupted between the cutting electrode 66 and the tissue 53 or the secretion 55 and a gas discharge is generated, which then after the power reduction in the desired Strength is maintained.
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