DE3623688A1 - Elektrochirurgische vorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrochirurgische Vor­ richtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Insbe­ sondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Anord­ nung zur Betriebszustandsüberprüfung für eine derartige elektrochirurgische Vorrichtung.

Elektrochirurgische Vorrichtungen, die auch unter der Bezeichnung "elektrische Messer" bekannt sind, sind seit einigen Jahren für eine Vielzahl von medizinischen und technischen Anwendungen verbreitet. Ein Hochfrequenz­ strom wird einem zu kauterisierenden oder zu bearbei­ tenden Gegenstand zugeführt und der Gegenstand wird ab­ gebrannt oder abgeschnitten. Der Grad der Kauterisierung wird von der Stärke des HF-Stromes, der durch den Ge­ genstand fließt, bestimmt, wobei der HF-Strom auf einen geeigneten Wert durch einen Setzschalter oder derglei­ chen eingeregelt werden kann.

Beim Festlegen der HF-Stromstärke auf einen gewünschten Wert muß eine korrekte Übereinstimmung zwischen dem durch den Setzschalter festgelegten Wert und dem tatsächlichen Ausgangsstromwert überprüft werden. Diese Überprüfung ist insbesondere auf medizinischem Gebiet notwendig. Wenn näm­ lich beispielsweise der tatsächliche Ausgangsstrom höher als der festgelegte Wert ist, bedeutet dieser hohe Strom eine Gefahr für einen Patienten. Wenn somit eine elektro­ chirurgische Behandlung durchgeführt werden soll, muß die Bedienungsperson oder ein Arzt vorher überprüfen, ob der Ausgangsstrom dem vorher durch den Setzschalter vorge­ wählten Wert entspricht.

Eine herkömmliche elektrochirurgische Vorrichtung weist im wesentlichen eine HF-Energiequelle, ein Behandlungswerk­ zeug (aktive Elektrode), beispielsweise aus rostfreiem Draht, der mit der HF-Energiequelle verbunden ist und eine Elektrodenplatte (passive Elektrode) auf, die ebenfalls mit der HF-Energiequelle verbunden und am Körper des Pa­ tienten befestigt ist. Zwischen der Spitze des Behand­ lungswerkzeuges und der Elektrodenplatte fließt ein HF-Strom durch den Körper des Patienten und brennt oder schneidet abnormales oder erkranktes Gewebe ab.

Aus der JP-OS 58-94 845 ist ein Verfahren zur Uberprüfung eines HF-Ausgangssignales bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird eine Glühlampe als Ersatzlast anstelle des Körpers des Patienten zwischen der Spitze des Behand­ lungswerkzeuges und der Elektrodenplatte geschaltet. Ein Stromwert, der durch einen Steuerschalter eingestellt worden ist, wird von Hand verändert, um visuell die Hel­ ligkeit der Glühlampe bzw. deren Änderung zu überprüfen und somit eine Vorüberprüfung vor der Behandlung durchzu­ nehmen.

Allerdings ist bei diesem bekannten Verfahren eine spe­ zielle Kabelführung nötig, um die Glühlampe zwischen die Elektrodenplatte und die Spitze des Behandlungswerkzeuges zu schalten, so daß die Prüfungsvorbereitungen zeitauf­ wendig und umständlich sind. Zusätzlich wird der Hellig­ keitsgrad der Glühlampe visuell und somit subjektiv über­ prüft, so daß die Überprüfung des Ausgangsstromwertes un­ genau ist. Weiterhin ist bei diesem bekannten Verfahren eine Überprüfung des gesamten Systems einschließlich Überprüfung eines Fußschalters zum Einschalten des HF-Stromes nicht möglich.

An einem Ende eines Anschlußkabels für die Überprüfungs­ lampe ist eine Klammer angeordnet, welche an dem Behand­ lungswerkzeug befestigt wird, um einen elektrischen Kon­ takt herzustellen. Da jedoch die Spitze des Behandlungs­ werkzeuges von der Klammer erfaßt wird, wird diese Spitze oftmals durch einen scharfen Hakenbereich beschädigt, da die Klammer eine Phosphorbronze-Platte mit einer Breite von ungefähr 2 mm ist, die hakenförmig gebogen ist. Wenn als Behandlungswerkzeug ein Hämostat mit einer abgerunde­ ten Spitze verwendet wird, kann die Klammer diese abge­ rundete Spitze nicht fest genug umfassen. Dies hat zur Folge, daß eine korrekte elektrische Verbindung zur Über­ prüfung nicht erhalten werden kann.

Der Ausgangswert kann durch Änderung der Amplitude des HF-Signaleinganges an einem Verstärker, der das HF-Aus­ gangssignal verstärken soll, festgesetzt werden. Um die Amplitude zu ändern, wird ein Widerstandsverhältnis eines Eingangswiderstandes des Verstärkers unter Verwendung ei­ nes variablen oder konstanten Widerstandsschalters geän­ dert.

Bei dem bekannten Verfahren zum Festlegen des Ausgangs­ wertes ist der tatsächlich Ausgangswert oft höher als der Setzwert aufgrund von Schwankungen des Verstärkungsfaktors in dem Verstärker oder schlechter Linearität. Schwankungen des Verstärkungsfaktors können durch einen halbkonstanten Widerstand kontrolliert werden. Allerdings ändert sich der Widerstandswert eines halbkonstanten Widerstandes bei Vi­ brationen und der Kontaktwiderstand schwankt bei längerem Gebrauch. Selbst wenn der Widerstandswert korrigiert wird, kann der festgesetzte Wert nicht über eine lange Zeitdauer aufrechterhalten werden. Wenn weiterhin eine schlechte Linearität vorliegt, können die gewünschten Charakteri­ stika nicht erhalten werden ungeachtet des Verstärkungs­ faktors. In diesem Falle muß das Ausgangs-Setzwider­ standsverhältnis verändert werden. Der Widerstand kann jedoch nicht als Funktion des Drehwinkels in einem Poten­ tiometer geändert werden. Wenn alternativ hierzu Kon­ stantwiderstände verwendet werden, werden Widerstände mit verschiedenen Widerstandswerten unter Verwendung eines Schalters umgeschaltet.

Wenn der Ausgangssetzwert gemeinsam für verschiedene Aus­ gangs-Wellenformen für z. B. Schneiden, Koagulieren und Verschmelzen verwendet wird, wird ein einziges Wider­ standsverhältnis verwendet, um drei verschiedene Aus­ gangssignale zu erzeugen. In diesem Falle werden ver­ schiedene Schwankungen und Linearitätscharakteristika in den verschiedenen Ausgangswellenformen erhalten. Wenn drei Ausgangswellenformen für Schneiden, Koagulieren und Verschmelzen wahlweise und unabhängig voneinander vorlie­ gen müssen, können verschiedene Setzeinrichtungen für den Ausgangswert für die entsprechenden verschiedenen Aus­ gangswellenformen vorgesehen werden. Dies macht jedoch den Schaltkreisaufbau kompliziert und führt zusätzlich zu problematischen Einstellvorgängen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrochirurgische Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 derart zu schaffen, daß es möglich ist, den HF-Strom-Ausgangswert dahingehend genau zu überprüfen, ob er einem vorher festgelegten Wert entspricht, wobei weiterhin als Antwort auf die vorher festgesetzten Werte die gewünschten Ausgangscharakteristika der elektrochi­ rurgischen Vorrichtung setzbar sind und der vorher fest­ gelegte Wert problemlos änderbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnen­ den Merkmale des Anspruches 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorlie­ genden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be­ schreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht eines Bedienungsfeldes einer elek­ trochirurgischen Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 den Schaltkreisaufbau eines Ausgangssignal-Prüf­ schaltkreises der ersten Ausführungsform;

Fig. 3 einen Längsschnitt eines ersten Steckers eines Ausgangssignal-Prüfkabels der ersten Ausfüh­ rungsform;

Fig. 4 einen Querschnitt durch den Stecker gemäß Fig. 3;

Fig. 5 in teilweiser Schnittdarstellung den Verbin­ dungszustand des ersten Steckers des Verbin­ dungskabels mit einem aktiven Anschluß;

Fig. 6 in teilweiser Schnittdarstellung den Verbin­ dungszustand eines zweiten Steckers des Verbin­ dungskabels mit einem Prüfanschluß;

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht des Verbindungszu­ standes zur Überprüfung des HF-Ausgangssignales eines endoskopischen Behandlungswerkzeuges;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Verbindungs­ zustandes zur Überprüfung des Ausgangssignales eines Papillotomie-Messers als Behandlungswerk­ zeug;

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines Verbindungs­ zustandes zur Überprüfung des Ausgangssignales einer HF-Schlinge als endoskopisches Behand­ lungswerkzeug;

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines Verbindungs­ zustandes zur Überprüfung eines Ausgangssignales eines Hämostaten als endoskopisches Behandlungs­ werkzeug;

Fig. 11 den Schaltkreisaufbau eines Stromdetektors in dem Ausgangssignal-Prüfschaltkreis gemäß Fig. 2;

Fig. 12 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der ersten Ausführungsform;

Fig. 13A und 13B Zeitdiagramme zur Erläuterung der Ar­ beitsweise der ersten Ausführungsform;

Fig. 14 den Schaltkreisaufbau eines Ausgangssignal-Prüf­ schaltkreises einer elektrochirurgischen Vor­ richtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 15 eine schematische Darstellung einer Abwandlung eines Prüfmodus-Detektors in der ersten Ausfüh­ rungsform;

Fig. 16 in teilweiser Schnittdarstellung eine Abwandlung des ersten Steckers des Verbindungskabels;

Fig. 17 einen Querschnitt durch eine Abwandlung des er­ sten Steckers des Verbindungskabels;

Fig. 18 den Schaltkreisaufbau einer elektrochirurgischen Vorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 19 den Schaltkreisaufbau eines Systems zur automa­ tischen Messung der Ausgangscharakteristika der dritten Ausführungsform zur Erzeugung einer Aus­ gangssignal-Tabelle;

Fig. 20A und 20B Flußdiagramme zur Erläuterung der Ar­ beitsweise der dritten Ausführungsform; und

Fig. 21A und 21B graphische Darstellungen von HF-Aus­ gangssignalcharakteristika zur Erläuterung der Arbeitsweise der dritten Ausführungsform.

Gemäß Fig. 1 ist ein Netzschalter 10 an der linken unteren Ecke des Bedienungsfeldes des elektrochirurgischen Gerätes angeordnet. Rechts von dem Schalter 10 ist eine Mehrzahl von Buchsen vorgesehen. Es sind dies eine Prüfbuchse 11, welche mit einem zweiten Stecker 54 b eines Verbindungska­ bels 54 (Fig. 2) während einer Ausgangssignalüberprüfung verbunden ist, eine Buchse 12, welche mit einem bipolaren Elektrodenstecker verbindbar ist, eine Buchse 13, welche mit einem Stecker eines Messerhalters mit einem Hand­ schalter verbindbar ist, eine aktive Buchse 14, welche mit einem aktiven Kabel eines Behandlungswerkzeuges während der Kauterisierung verbindbar ist und welche während der Überprüfung des Ausgangssignales mit einem ersten Stecker 54 a des Verbindungskabels 54 verbindbar ist, sowie eine Buchse 15, welche mit einem vierpoligen S-P- oder P-Kabel (d. h. einer Patientenelektrode) verbindbar ist.

In der oberen Hälfte des Bedienungsfeldes sind Betäti­ gungsschalter und Anzeigeelemente angeordnet. Genauer ge­ sagt, es sind ein Modus-Wahlschalter 16 zum Anwählen eines Schneid- oder Verschmelzungsmodus, ein Ausgangs-Steuer­ schalter 17 zur Steuerung des Ausgangssignales für Schneiden oder Verschmelzen, ein Koagulierschalter 19 zur Anwahl eines Koaguliermodus und ein Ausgangs-Steuerschal­ ter 20 zur Steuerung eines Ausgangssignals für Koagulie­ rung vorgesehen. Die Anzeigeelemente sind Modus-Anzeige­ lampen 21, 22 und 24 zur Anzeigung eines Schneid-, Verschmelzungs- oder Koaguliermodus, eine Digitalanzeige 23 zur Anzeige eines numerischen Wertes in dem Schneid- oder Verschmelzungsmodus, eine Digitalanzeige 25 zur An­ zeige eines gesetzten Wertes in dem Koagulationsmodus, eine Warnanzeige 26 zur Anzeige eines Prüfergebnisses und Prüfanzeigen 27.

Fig. 2 zeigt den Schaltkreisaufbau dieser ersten Ausfüh­ rungsform. In Fig. 2 ist nur der Schaltkreis zur Überprü­ fung des HF-Ausgangsstromes dargestellt und die verblei­ benden Schaltkreiselemente sind aus Gründen der Über­ sichtlichkeit nicht gezeigt. In Fig. 2 sind die Prüfbuchse 11, die aktive Buchse 14, und die Patientenbuchsen 15 a und 15 b, welche mit der P-Leitung verbunden werden, darge­ stellt. Im Ausgangssignal-Prüfmodus wird das Verbindungs­ kabel 54 mit den Buchsen 11 und 14 verbunden. Der Aus­ gangssignal-Prüfschaltkreis weist einen Leistungsverstär­ ker 30 als HF-Stromquelle auf. Der Ausgangsstrom wird über einen HF-Transformator 32 der aktiven Buchse 14, den Pa­ tientenbuchsen 15 a und 15 b und der Prüfbuchse 11 zuge­ führt. Mittels eines Steuerschaltkreises 48 kann der Aus­ gangsstrom des Leistungsverstärkers 30 geregelt werden. Zwischen dem Transformator 32 und der Buchse 14 bzw. zwi­ schen dem Transformator 32 und der Buchse 15 a bzw. zwi­ schen dem Transformator 32 und der Buchse 15 b sind Kon­ densatoren 34 bzw. 36 bzw. 38 geschaltet. Über einen Prüfmodus-Detektor 40, einen Stromdetektor 42, eine Er­ satzlast 44 und einen Kondensator 46 ist die Prüfbuchse 11 ebenfalls mit dem Transformator 32 verbunden.

Die Ersatzlast 44 entspricht der Last des Strompfades von der aktiven Buchse 14 über das Behandlungsinstrument, den Körper des Patienten und die Patientenelektrode zu den Buchsen 15 a und 15 b. Mit anderen Worten, der gleiche Strom wie der über den Körper des Patienten fließende Strom fließt über die Ersatzlast 44 von dem Leistungsverstärker 30.

Signale von dem Prüfmodus-Detektor 40 und dem Stromdetek­ tor 42 werden dem Steuerschaltkreis 48 zugeführt. Der Steuerschaltkreis 48 steuert den Leistungsverstärker 30 und eine Anzeige 50, welche die verschiedenen Anzeigeele­ mente gemäß Fig. 1 aufweist. Ein Signal von einem Fuß­ schalter 52 wird dem Steuerschaltkreis 48 zugeführt und liefert den Ausgangssignal-Startzeitpunkt des HF-Stromes.

Der erste Stecker 54 a weist den Aufbau gemäß den Fig. 3 und 4 auf. Genauer gesagt, der Stecker 54 a weist einen Zylinder 66 mit einem Abschnitt 64 großen Durchmessers und einem Abschnitt 65 kleinen Durchmessers auf. In dem Ab­ schnitt 64 des Zylinders 66 ist ein Gleitteil 67 gleitbe­ weglich gehalten. An der äußeren Oberfläche des Gleittei­ les 67 ist eine Führungsrinne 68 a ausgebildet, in der ein Führungsbolzen 68 verläuft, der sich von der Wandung des Abschnittes 64 mit großem Durchmesser nach innen er­ streckt. Somit wird der Bewegungsbereich des Gleitteiles 67 von dem Führungsbolzen 68 beschränkt, der verhindert, daß das Gleitteil aus dem Abschnitt 64 mit großem Durch­ messer fällt. Mittels einer Schraube 71 ist ein Bauteil 70 an der inneren Stirnfläche des Gleitteiles 67 unter Zwi­ schenschaltung einer leitfähigen Platte 69 befestigt. In dem Gleitteil 67 ist eine Bohrung 72 ausgeformt, welche ein Ende eines Kabels 60 aufnimmt, mittels dem der erste und zweite Stecker miteinander verbunden sind. Das Kabel 60 ist durch eine Lötung mit der Platte 69 verbunden. Ein Ende einer Klammer 73 aus Draht ist an dem freien Ende des Bauteiles 70 befestigt. Die Klammer 73 verläuft in einer Hohlwelle 74, welche mit der inneren Oberfläche des Abschnittes 65 kleinen Durchmessers in Anlage ist. Ein distaler Endbereich 75 der Hohlwelle 74 erstreckt sich von dem Abschnitt 65 kleinen Durchmessers des Zylinders 66. Im distalen Endbereich 75 ist eine Kerbe 77 ausgebildet, welche mit dem Innenraum eines proximalen Endbereiches 76 der Hohlwelle 74 in Verbindung steht. In diese Kerbe 77 ist die Klammer 73 eingesetzt. Das andere Ende der Klammer 73 ist aufgebogen und liegt der distalen Stirnfläche des distalen Endbereiches 75 der Hohlwelle 74 gegenüber. Am distalen Endbereich 75 ist eine Röhre 78 angeordnet und mit dem Zylinder 66 über einen Flansch 78 a verbunden. An der äußeren Oberfläche der Röhre 78 ist ein Schlitz 79 ausgebildet. Ein aufgebogener Bereich einer Blattfeder 80, welche am distalen Endbereich 75 der Hohlwelle 74 gehalten ist, erstreckt sich aus dem Schlitz 79. Zwischen dem Bau­ teil 70 und der inneren Stirnfläche des proximalen Endbe­ reiches 76 der Hohlwelle 74 ist eine Schraubenfeder 81 gehalten. Die Schraubenfeder 81 belastet das Gleitteil 67 derart, daß dieses aus dem Abschnitt 64 großen Durchmes­ sers des Zylinders 66 gedrückt wird. Die Klammer 73 ist elektrisch mit dem Kabel 60 des Verbindungskabels 54 über das Bauteil 70 und die Blattfeder 80 verbunden. Wenn das Gleitteil 67 gegen die Kraft der Feder 81 bewegt wird, bewegt sich die Klammer 73 zusammen mit dem Gleitteil 67, so daß ihr abgebogenes distales Ende der distalen Stirn­ fläche der Hohlwelle 74 gegenüberliegt. Die Blattfeder 80, welche sich von der Röhre 78 aus erstreckt, ist in ela­ stische Anlage mit der Buchse 14 bringbar, wenn der erste Stecker 54 a in die Buchse 14 eingeführt wird, wie in Fig. 5 dargestellt.

Gemäß Fig. 6 weist der zweite Stecker 54 b einen proximalen Abschnitt 82, einen leitfähigen Bereich 83, der sich von dem proximalen Abschnitt 82 aus erstreckt und einen iso­ lierenden Bereich 84 am distalen Endbereich des leitfähi­ gen Bereiches 83 auf. Wenn der zweite Stecker 54 b in die Buchse 11 eingeführt wird, ist der leitfähige Bereich 83 in Kontakt mit einem elektrischen Kontakt 85 und der iso­ lierende Abschnitt 84 ist in Anlage mit einem Schalthebel 86 des Prüfmodus-Detektors, so daß dieser in Betrieb ge­ setzt wird.

Wenn gemäß Fig. 7 überprüft werden soll, ob von einem Be­ handlungsinstrument 89 ein korrektes Ausgangssignal er­ zeugt wird, welches mit der aktiven Buchse 14 verbunden und in ein Endoskop 88 eingeführt ist, wird der zweite Stecker 54 b des Verbindungskabels 54 mit der Ausgangssi­ gnal-Prüfbuchse 11 und der erste Stecker 54 a mit dem di­ stalen Endbereich des Behandlungsinstrumentes 89, der sich vom Endoskop 88 aus erstreckt, verbunden. Genauer gesagt, das Gleitteil 67 des ersten Steckers 54 a wird geschoben und der distale Endbereich des Behandlungsinstrumentes 89 wird elastisch zwischen dem distalen Endbereich der Klam­ mer 73 und der distalen Stirnfläche der Hohlwelle 74 durch die Rückstellkraft der Feder 81 eingeklemmt. Wenn das Be­ handlungsinstrument 89 ein Papillotomiemesser (Fig. 8) oder eine Hochfrequenzschlinge (Fig. 9) ist, werden die entsprechenden Drähte eingeklemmt. Wenn das Instrument 89 ein Hämostat ist, wie in Fig. 10 dargestellt, wird dessen kugelförmiges distales Ende von der Klammer 73 erfaßt. Da der distale Endbereich des Instrumentes 79 elastisch durch die Klammer 73, die in Form eines gebogenen Drahtes vor­ liegt, umfaßt wird, wird der distale Endbereich des Be­ handlungsinstrumentes 79 nicht durch die Klammer 73 be­ schädigt. Zusätzlich erlaubt die Formgebung der Klammer, daß der distale Endbereich des Behandlungsinstrumentes 79 auch dann sicher gehalten werden kann, wenn dieser distale Endbereich eine problematische Kontur, z. B. eine kugel­ förmige Kontur hat.

Fig. 11 zeigt den Aufbau des Stromdetektors 42. Der Steuerschaltkreis 48 erfaßt einen Stromfluß durch die Er­ satzlast 44 und bestimmt, ob ein festgelegter HF-Strom entsprechend einem vorher gewählten Wert fließt. Der Stromfluß durch die Ersatzlast 44 wird von einem Strom­ sensor mit einer Spule 91, einem Widerstand 92, einer Diode 93, einem Kondensator 94 und einem Widerstand 95 erfaßt. Ein korrekter oder falscher Wert des HF-Ausgangs­ signales kann dann auf der Basis einer Spannung E ₀ am Wi­ derstand 95 erkannt werden.

Unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm in Fig. 12 wird im folgenden die Arbeitsweise der ersten Ausführungsform beschrieben. Zu Beginn ermittelt der Steuerschaltkreis 48 in einem Schritt S 2, ob der Prüfmodus vorliegt, d. h. ob das Verbindungskabel 54 in die Prüfbuchse 11 zur Durch­ führung eines Prüflaufes für das Ausganssignal eingeführt ist. Der Schritt S 2 wird wiederholt, bis das Einführen des Verbindungskabels 54 erfaßt worden ist. Wenn die Entschei­ dung im Schritt S 2 JA ist, überprüft der Steuerschaltkreis 48 in einem Schritt 84, ob der Stecker für die Patienten­ elektrode (P-Platte) mit den Patientenbuchsen 15 a und 15 b verbunden ist. Diese Überprüfung wird deswegen durchge­ führt, da der Inhalt der Ausgangssignalsüberprüfung auch die Verbindung des P-Kabels umfaßt. Wenn die Entscheidung im Schritt S 4 NEIN ist, wird in Schritt S 6 ein Alarmsignal erzeugt. Der Schritt S 4 wird wiederholt, bis eine Verbin­ dung erkannt wird.

Wenn die Entscheidung im Schritt S 4 JA ist, bestimmt der Steuerschaltkreis 48 in einem Schritt 88, ob der Fuß­ schalter 52 eingeschaltet ist. Dieser Schritt wird wieder­ holt, bis der Fußschalter 52 eingeschaltet ist. Wird die­ ser eingeschaltete Zustand des Schalters 52 erkannt, wird der Leistungsverstärker 30 in einem Schritt S 10 ange­ steuert. Ein HF-Strom von "CUT 3" wird für eine Sekunde abgegeben. Der Zeitraum von einer Sekunde ist ausreichend zur Stabilisierung des Ausgangs auf einen gewissen Wert und verhindert ein Erhitzen der Ersatzlast. Der Ausgang "CUT 3" ist einer von verschiedenen möglichen setzbaren Ausgangssignalen der elektrochirurgischen Vorrichtung. Die Ausgangswerte reichen von "CUT 1" (Minimalwert) bis "CUT 10" (Maximalwert) in gleichmäßigen Abständen, d. h. insgesamt zehn Werte. Ein HF-Strom von dem Leistungsverstärker 30 wird von einem Anschluß des Transformators 32 über den Kondensator 34, das Verbindungskabel 54, den Prüfmodus-De­ tektor 40, den Stromdetektor 42, die Ersatzlast 44 und den Kondensator 46 zum anderen Ende des Transformators 32 ge­ führt.

In einem Schritt S 12 überprüft der Steuerschaltkreis 48, ob ein Strom entsprechend "CUT 3" auf der Grundlage des erfaßten Wertes des Detektors 42, der den Stromfluß durch die Last 44 erfaßt, tatsächlich durch die Last 44 fließt. Wenn im Schritt S 12 die Antwort JA ist, wird im Schritt S 14 die Prüfanzeige "OK" am Instrumentenbrett für fünf Sekunden eingeschaltet. Wenn die Entscheidung im Schritt S 12 NEIN ist, d. h. es fließt ein zu hoher oder zu niedri­ ger Strom, wird im Schritt S 16 die Prüfanzeige 27 "Fehler" für fünf Sekunden aktiviert.

Dieser Zustand ist auch in den Fig. 13A und 13B darge­ stellt. Genauer gesagt, wenn der Fußschalter 52 einge­ schaltet wird, um ein Ausgangssignal auf niederen Wert zu schalten, wie in Fig. 13A dargestellt, wird "CUT 3" für eine Sekunde ausgegeben und in der folgenden fünf Sekunden langen Zeitdauer erfolgt die Anzeige der Überprüfung, wie in Fig. 13B dargestellt. Somit wird eine Bedienungsperson darüber informiert, ob ein HF-Ausgang entsprechend einem vorher eingestellten Wert erzeugt wird. Während der fünf Sekunden langen Zeitdauer wird der HF-Ausgang nicht er­ zeugt, selbst dann, wenn der Fußschalter niedergedrückt bleibt, um zu verhindern, daß die Ersatzlast überlastet wird.

In einem Schritt S 18 bestimmt der Steuerschaltkreis 48, ob der Prüfvorgang abgeschlossen ist. Wenn die Entscheidung in diesem Schritt NEIN ist, kehrt das Programm zum Schritt S 8 zurück. Im anderen Fall wird der Programmablauf been­ det.

Gemäß der beschriebenen ersten Ausführungsform ist die Ersatzlast 44 mit der gleichen Last, die während einer Kauterisierung auftritt, in dem Gehäuse angeordnet. Die Prüfbuchse 11 und die aktive Buchse 14 werden über das Verbindungskabel 54 miteinander verbunden, so daß die Er­ satzlast 44 mit dem Leistungsverstärker 30, d. h. der HF-Stromquelle verbunden ist. Somit kann der gleiche Strom wie bei einer Kauterisierung über die Ersatzlast 44 flies­ sen und somit kann das HF-Ausgangssignal leicht und genau überprüft werden. Der Prüfablauf beginnt nur dann, wenn die Patientenelektrode auch angeschlossen ist. Weiterhin wird der Ausgang nur dann erzeugt, wenn der Fußschalter 52 betätigt wird. Eine Überprüfung eines voreingestellten Wertes sowie eine Überprüfung des Verbindungszustandes der Patientenelektrode und des Verbindungszustandes für den Fußschalter 52 werden somit durchgeführt. Mit anderen Worten, die gesamte elektrochirurgische Vorrichtung wird gleichzeitig überprüft.

In der ersten Ausführungsform wird die Prüfbuchse 11 über das Verbindungskabel 54 mit der aktiven Buchse 14 verbun­ den und somit ist die Ersatzlast 44 mit dem Leistungsver­ stärker 30 verbunden. Es sei hier festgehalten, daß dieser Verbindungsaufbau nicht der einzige denkbar ist. So kann beispielsweise gemäß Fig. 14 ein Schalter 98 zwischen den Stromdetektor 42 und die aktive Buchse 14 geschaltet wer­ den und der Stromdetektor 42 kann mit der aktiven Buchse 14 elektrisch verbunden oder von dieser getrennt werden, je nachdem wie der Schalter 98 in dieser zweiten Ausfüh­ rungsform betätigt wird.

Weiterhin sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung gemäß den bisher beschriebenen beiden Ausführungsformen ver­ schiedene Abwandlungen denkbar; gemäß der ersten Ausfüh­ rungsform erfolgt die Überprüfung des Ausgangssignales auf dem vorher festgelegten speziellen Wert "CUT 3". Es ist auch denkbar, daß der voreingestellte Wert nacheinander geändert wird, um die entsprechenden Ausgangssignale zu überprüfen. Weiterhin ist die elektrochirurgische Vor­ richtung nicht auf medizininische Anwendungen beschränkt, sondern kann auch für industrielle Anwendungen verwendet werden.

Fig. 15 zeigt eine Abwandlung des Prüfmodus-Detektors 40. Das Einführen des zweiten Steckers 50 b des Verbindungska­ bels 54 in die Prüfbuchse 11 wird erfaßt und somit wird das Anwählen des Ausgangssignals-Prüfmodus erkannt. Wenn das distale Ende des Steckers 54 b den optischen Weg eines Optokopplers 99 kreuzt kann somit die Anwahl des Aus­ gangssignal-Prüfmodus erkannt werden. Ähnliche Einführde­ tektoren (nicht dargestellt) sind den Patientenbuchsen 15 a und 15 b zugeordnet.

Die Fig. 16 und 17 entsprechen im wesentlichen den Fig. 3 und 4 und zeigen eine Abwandlung des ersten Steckers 54 a. Die Klemme 73 ist in dieser Ausführungsform nicht aus Draht sondern aus einem Metallband gefertigt. Das distale Ende der Klammer 73 weist ein flaches Greifteil 102 mit kreisförmiger Kontur auf, in der eine Vertiefung 101 mit bogenförmigen Querschnitt eingedrückt ist. Auch bei dieser Ausführungsform wird der distale Endbereich des Behand­ lungsinstrumentes 89 wie im Fall der ersten Ausführungs­ form nicht beschädigt. Zusätzlich ergibt sich eine bessere Haltekraft, wenn der distale Endbereich des Behandlungs­ instrumentes 89 kugelförmig ist.

Im folgenden wird eine dritte Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung näher erläutert. Diese dritte Ausfüh­ rungsform ist in der Lage, die Ausgangswerte der HF-Ströme CUT 1 bis CUT 10 zu setzen.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 18 ist ein Ausgangs­ wert-Setzschalter 110 aus zehn einzelnen Schaltelementen gebildet, welche den Ausgangswerten CUT 1 bis CUT 10 zuge­ ordnet sind. Die Schalterelemente sind mit einer Span­ nungsquelle Vcc über Widerstände in einem Widerstandnetz­ werk 112 und mit den Eingangsanschlüssen eines Adreßko­ dierers 113 verbunden. Die Adressenausgangsanschlüsse des Kodierers 113 sind mit Adreßsignal-Eingangsanschlüssen A 0 bis A 3 eines EPROM (Lösch- und programmierbarer Festwert­ speicher) 114 verbunden. Das EPROM 114 speichert eine Da­ tentabelle einschließlich Daten entsprechend den ver­ schiedenen Ausgangswerten. In diesem Falle seien Datenta­ bellen für Schneiden, Koagulieren und Verschmelzen in dem EPROM 114 gespeichert. Ein Ausgangswertdatum wird als Antwort auf ein Adressiersignal von dem Adreßkodierer 113 ausgelesen. Datenanschlüsse D 0 bis D 7 des EPROM 114 sind mit Eingangsanschlüssen A 0 bis A 7 eines Digital/Analog- Wandlers 115 verbunden.

Ausgangssignal-Wellenformauswahlschalter 116 sind mit ei­ nem Widerstandsnetzwerk 117 und einem Wellenform-Wähler 118 verbunden. Die Wahlschalter 116 dienen zum Anwählen von Ausgangssignalen für Schneiden, Koagulieren und Ver­ schmelzen. Diese Schalter sind entsprechend mit den Wi­ derständen in dem Widerstandsnetzwerk 117 verbunden. Der Ausgangsanschluß des Wellenform-Wählers 118 ist mit einem Referenzspannungs-Anschluß V _REF des D/A-Wandlers 115 ver­ bunden. Der Ausgangsanschluß OUT des D/A-Wandlers 115 ist mit dem Eingangsanschluß X eines Mischers 119 verbunden. Ein weiterer Eingangsanschluß Y des Mischers 119 ist mit dem Ausgangsanschluß OUT eines HF-Oszillators 120 verbun­ den. Der Ausgangsanschluß OUT des Mischers 119 ist mit dem Eingangsanschluß eines Vorverstärkers 121 verbunden. Wei­ terhin ist ein Fußschalter 122 mit dem Vorverstärker 121 verbunden. Der Ausgang des Vorverstärkers 121 ist mit der Primärwindung eines Treibertransformators 123 verbunden, dessen Sekundärwindung mit dem Eingangsanschluß eines Leistungsverstärkers 124 verbunden ist. Der Ausgang des Leistungsverstärkers 124 ist mit der Primärwindung eines Ausgangstransformators 125 verbunden. Die Sekundärwindung des Ausgangstransformators 125 ist mit einem Behandlungs­ instrument (Patientenelektrode und HF-Messer oder -Schlinge) über die Buchsen 14, 15 a, 15 b und 11 (Fig. 2) verbunden.

Die Funktionsweise dieser dritten Ausführungsform ist wie folgt:

Durch einen der Schalter 116 wird eine Ausgangs-Wellenform angewählt. Der Wellenform-Wähler 118 erzeugt ein Aus­ gangssignal entsprechend einer angewählten Wellenform, z. B. einer Wellenform für Schneiden. Die Setzschalter 111 werden entsprechend betätigt, um die Höhe eines gewünsch­ ten Ausgangswertes festzusetzen. Der Adressenkodierer 113 konvertiert den Ausgangswert in ein entsprechendes Adreß­ datum, welches auf eine spezielle Adresse in dem EPROM 114 zugreift. Ein Ausgangs-Wertdatum wird dann aus einem Speicherbereich in der angesprochenen Adresse des EPROM 114 ausgelesen. Wenn das Ausgangs-Wertdatum dem D/A-Wand­ ler 115 zugeführt wird, liefert dieser ein Schneide-Wel­ lenformsignal mit einem entsprechend gesetzen Wert an den Mischer 119. Der Mischer 119 mischt das Schneide-Wellen­ formsignal mit einem HF-Signal, d. h. er moduliert das HF-Signal mit dem Schneide-Wellenformsignal. Dieses modu­ lierte Signal wird dann dem Vorverstärker 121 zugeführt. Ist in diesem Fall der Fußschalter 122 geschlossen, wird das modulierte Signal von dem Vorverstärker 121 verstärkt und dem Treibertransformator 123 zugeführt. Der Ausgang an der Sekundärwirkung des Transformators 123 wird über den Leistungsverstärker 124 dem Ausgangstransformator 125 zu­ geführt. Somit wird ein Schneidestrom von dem Ausgangs­ transformator 125 abgegeben.

Da der HF-Ausgangssignalwert auf dem Basis von Wertdaten in dem EPROM gesteuert wird, ändert sich der festgesetzte Wert nicht und kann durch Modifikation der Datentabelle problemlos erneuert werden.

Fig. 19 zeigt einen Schaltkreis zur Erzeugung der Daten­ tabelle in dem EPROM 114. Der Block 110 in Fig. 19 ent­ spricht dem Schaltkreis von Fig. 18. Die Schalter 116 und 111 sind mit dem Wellenform-Wähler 118 und dem Adressen­ kodierer 113 verbunden. Ein Schaltertreiber 133 ist vor­ gesehen, den Fußschalter 122 zu betätigen. Die Schalter 110 und 116 und der Schaltertreiber 133 sind mit einer CPU 133 über einen Interfaceschaltkreis 134 verbunden. Die CPU 135 ist über einen A/D-Wandler 137 mit einem HF-Gleich­ richter 138 und direkt mit einem PROM-Schreiber 136 ver­ bunden. Der Gleichrichter 138 ist mit einer Last 140 über einen HF-Transformator 139 verbunden.

Unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme in den Fig. 20A und 20B wird im folgenden die Datentabellenerzeugung in dem Schaltkreis gemäß Fig. 19 erläutert. Ein gemessenes Datum wird in dem EPROM 114 gespeichert, wonach der Ablauf be­ ginnt. Die Ausgangswellenform, d. h. hier die Wellenform für Schneiden oder Koagulieren oder Verschmelzen wird durch Betätigung eines entsprechenden Schalters 116 fest­ gesetzt. Beispielsweise wird in einem Schritt S 22 die Wellenform für Schneiden angewählt. Hierauf gibt der Wel­ lenform-Wähler 118 das Schneide-Wellenformsignal aus.

Im Schritt S 24 werden die Setzschalter 111 betätigt, um die Größe des Ausgangssignales zu bestimmen. Zunächst wird der Minimalwert "CUT 1" gesetzt. Wenn in diesem Zustand im Schritt S 26 der Schaltertreiber 133 den Fußschalter 122 einschaltet, wird von dem Ausgangstransformator 125 ein Schneidestrom mit minimalem Wert ausgegebenen. Dieser Schneidestrom wird über den Transformator 139 der Last 40 zugeführt, wobei dieser den Laststrom erfaßt. Der HF-Schneidestrom, der von dem Transformator 139 erfaßt wurde, wird von dem Gleichrichter 138 gleichgerichtet. Das gleichgerichtete Signal wird dem A/D-Wandler 137 zuge­ führt, dessen Ausgang durch die CPU 135 in ein Datenta­ bellendatum umgewandelt wird, wonach das umgewandelte Da­ tum im Schritt S 28 in einem Speicher der CPU 135 gespei­ chert wird. In diesem Fall wird die Adressenabstands-Zu­ ordnung in Abhängigkeit von I (Ausgangswellenform) = 1 bis 3 und J (Höhe des Ausgangssignales) = 1 bis 10 bestimmt. Das erfaßte Wertdatum wird in einer entsprechenden Adresse abgespeichert. Nach dem Abspeichern des ersten Datums in dem Speicher wird der nächste Ausgangswert abgefragt. In diesem Fall, in dem J = 2 ist, wird ein entsprechendes Wertdatum aus dem EPROM 114 ausgelesen und ein HF-Schnei­ destrom mit einem Ausgangswert entsprechend J = 2 wird von dem Transformator 125 abgegeben. Dieser Strom wird von dem Transformator 139 erfaßt und der erfaßte Strom wird der CPU 135 durch den Gleichrichter 138 und den A/D-Wandler 137 zugeführt und dort als Ausgangswertdatum in der ent­ sprechenden Adresse des Speichers in der CPU abgespei­ chert. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis J = 10 erreicht ist (Schritt S 30). Die Stromerkennungsdaten von J = 1 bis 10 werden in dem Speicher der CPU gespeichert, so daß eine Datentabelle für die Schneide-Wellenformen erzeugt wird.

Wenn die Eingabe der Wellenformdaten bei J = 10 vervoll­ ständigt ist, wird im Schritt S 32 das Festlegen einer an­ deren Ausgangs-Wellenform veranlaßt. Wenn in diesem Falle die Koagulations-Wellenform, d. h. I = 2 gesetzt wird, wird der Ausgangswert nacheinander von J = 1 eingegeben und die Datentabelle für die Koagulations-Wellenformen wird auf gleiche Weise wie die Datentabelle für die Schneide-Wel­ lenformen erzeugt. Wenn die Datentabelle für die Koagula­ tions-Wellenformen vollständig erzeugt worden ist, wird die Verschmelzungs-Wellenform (I = 3) angewählt, um eine entsprechende Datentabelle hierfür zu erzeugen.

Wenn dieser Ablauf für I = 1 bis 3 und J = 1 bis 10 voll­ ständig abgelaufen ist, wird eine Korrektur der Datenta­ bele durchgeführt. Genauer gesagt, die Daten in dem EPROM 114 werden gemäß tatsächlich gemessenen Daten korrigiert. Wie aus dem Flußdiagramm gemäß Fig. 20B hervorgeht, wird ein gemessenes Datum in einem Schritt S 34 aus dem Speicher CPU ausgelesen. Das gemessene Datum wird in den Fig. 21A und 21B mit G (X) dargestellt. Ein gesetztes Datum in dem EPROM 114 wird durch F (X) dargestellt. Es sei hier fest­ gehalten, daß die Charakteristika gemäß den Fig. 21A und 21B in Abhängigkeit von verschiedenen Wellenformen va­ riieren.

Im Schritt S 36 verläuft der Korrekturprozeß unter Verwen­ dung von gemessenen und festgesetzten Daten wie folgt:

H (X) = F (X) + F (X)-G (X).

In dieser Gleichung wird X von 1 bis 10 geändert. Die erhaltenen Korrekturwerte werden verwendet, um im Schritt S 38 eine Datentabelle zu erzeugen. Die durch die obige Gleichung erhaltenen Daten zeigen eine Kurve, die symme­ trisch um die Meßdatenkurve G (X) bezüglich der Setzda­ tenkurve F (X) verläuft. Wenn die Daten, die durch die obige Gleichung erhalten wurden, als Setzwerte verwendet werden, erfolgt eine Korrektur hinsichtlich der Abwei­ chungen des Verstärkungsfaktors des Ausgangsverstärkers und hinsichtlich mangelhafter Linearität. Wenn der Aus­ gangswert der elektrochirurgischen Vorrichtung gemäß dem Setzwert festgesetzt wird, kann ein Ausgang erhalten wer­ den, der exakt dem Setzwert entspricht.

Die Datentabelle, die aus den durch die obige Gleichung erhaltenen Daten gebildet wird, wird dem PROM-Schreiber 136 zugeführt und dort abgespeichert. Beim Abspeichern der Datentabelle in dem PROM-Schreiber 136 wird die Speiche­ rung derart durchgeführt, daß der Speicherbereich in Adressen außerhalb der nötigen Adressen mit einem 0-Aus­ gangssignal belegt wird. Hierdurch wird bei einer falschen Adressierung ein Ausgangssignal 0 ausgegeben, so daß ver­ hindert wird, daß der Patient gefährdet ist.

Die in dem PROM-Schreiber 136 abgespeicherte Datentabelle wird dem EPROM 114 zugeführt. Die Datentabelle entspre­ chend den gemessenen Charakteristika (Charakteristika des Ausgangsverstärkers und dergl.) der elektrochirurgischen Vorrichtung wird im Schritt S 40 gespeichert. Somit kann ein Ausgangssignal durch die elektrochirurgische Vorrich­ tung erzeugt werden, welches exakt dem gesetzten Wert entspricht.

In der beschriebenen Ausführungsform wurden die entspre­ chenden Ausgangswert durch Berechnung exakt bestimmt. Es ist jedoch auch denkbar, verschiedene Datentabellen für ähnliche Charakteristika zu erstellen und dann gemäß den Charakteristik der elektrochirurgischen Vorrichtung zu verwenden. Bei Vorrichtungen mit geringen Schwankungen im Verstärkungsfaktor und guter Linearität ist nur eine Da­ tentabelle nötig. Zusätzlich können Prüfdaten oder dergl. in dem PROM-Schreiber 136 abgespeichert werden.

Weiterhin wurden in der beschriebenen Ausführungsform Ausgangswertdaten abgespeichert. Es ist auch möglich, diese Ausführungsform zum Teilungsverhältnis der Aus­ gangswellenformen vorzusehen. Beispielsweise kann die beschriebene Ausführungsform ohne weiteres dafür vorgese­ hen werden, ein Verschmelzungsverhältnis festzulegen und den Intervall zwischen den Impulsausschlägen der Koagu­ lier-Wellenform festzusetzen. Es sei hier festgehalten, daß das Verschmelzungsverhältnis ein Verhältnis zum Ver­ schmelzen oder Mischen der Koagulier- und Schneide-Wel­ lenformen auf der Grundlage von Zeitteilung bedeutet.

Erfindungsgemäß werden somit verschiedene HF-Ausgangswert­ daten, die durch die Charakteristika der elektrochirurgi­ schen Vorrichtung bestimmt sind, wie z. B. die Charakteri­ stika des Ausgangsverstärkers in einem Speicher, wie bei­ spielsweise einem PROM abgespeichert. Der gewünschte Aus­ gangswertkann dann durch Aressierung des Speichers gesetzt werden, so daß der tatsächliche HF-Ausgang exakt mit dem gesetzten Wert übereinstimmt. Somit wird ein HF-Ausgang mit einem unerwarteten oder unerwünschten Wert nicht er­ zeugt und eine sichere Therapie kann durchgeführt werden. Der Ausgangswert kann durch Modifizierung des Speicherin­ haltes problemlos aktualisiert werden. Zusätzlich wird sich der gesetzte Wert über längere Zeiträume oder durch Störungen nicht ändern, wenn der Ausgangswert einmal in dem Speicher hinterlegt ist. Somit wird eine umständliche Prüfung, wie sie bei bisher bekannten elektrochirurgischen Vorrichtungen nötig ist, vermieden.

Claims (6)

1. Elektrochirurgische Vorrichtung mit einer Ersatzlast (44), Einrichtungen (30) zur Ausgabe eines festge­ legten Hochfrequenz-Signales, Einrichtungen (54, 98) zur Verbindung der Ersatzlast (44) mit den Einrich­ tungen (30) zur Ausgabe des HF-Signales, Einrich­ tungen (42) zur Erfassung eines momentanen HF-Si­ gnales, das durch die Ersatzlast (44) fließt und Einrichtungen (48) zum Vergleichen des festgelegten HF-Signales von den Einrichtungen (30) zur Ausgabe des HF-Signales mit dem momentanen HF-Signal, wel­ ches von der Erkennungseinrichtung (42) erkannt wurde, dadurch gekennzeichnet, daß die Ersatzlast (44) in einem Gehäuse der elek­ trochirurgischen Vorrichtung angeordnet ist.

2. Elektrochirurgische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrich­ tungen ein Verbindungskabel (54) zur Verbindung eines Anschlusses (11), der mit der Ersatzlast (44) ver­ bunden ist mit einem Anschluß (14), der mit den Ein­ richtungen (30) zur Ausgabe des HF-Signales außerhalb des Gehäuses aufweist.

3. Elektrochirurgische Vorrichtung nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß das Verbindungskabel (54) einen Stecker (54 a) aufweist, der entfernbar mit dem distalen Ende eines elektrochirurgischen Behandlungs­ instrumentes (89), das zusammen mit einem Endoskop (88) verwendet wird, verbindbar ist, wobei der Stek­ ker (54 a) eine Klammer (73) aufweist, welche sich vom distalen Ende des Steckers aus erstreckt, und in Zu­ sammenwirkung mit dem distalen Ende des Steckers (54 a) das distale Ende des Behandlungsinstrumentes (89) elastisch greift.

4. Elektrochirurgische Vorrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtun­ gen einen Schalter (98) aufweisen, mit dem die Er­ satzlast (44) mit einem Anschluß (14) verbindbar ist, der mit den Einrichtungen (30) zur Ausgabe des HF-Signales verbunden ist.

5. Elektrochirurgische Vorrichtung nach Anpruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Aus­ gabe des HF-Signales aufweisen:
eine Speichereinrichtung (114) zur Speicherung von Daten entsprechend einem HF-Ausgangswert; Setzein­ richtungen (111) zum Festsetzen des HF-Ausgangswertes und zum Auslesen von Daten entsprechend dem gesetzten HF-Ausgangswert aus der Speichereinrichtung (114);
und Einrichtungen (115, 119, 120) zur Erzeugung des HF-Signales entsprechend den durch die Setzeinrich­ tung (111) aus der Speichereinrichtung (114) ausge­ lesenen Daten.

6. Elektrochirurgische Vorrichtung nach Anspruch 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung einen lösch- und programmierbaren Festwertspeicher (EPROM) zur Speicherung von Amplitudendaten entspre­ chend dem HF-Ausgangswert aufweist.