DE4126607C2 - Anordnung zum Schneiden von biologischem Gewebe mit Hochfrequenzstrom - Google Patents
Anordnung zum Schneiden von biologischem Gewebe mit HochfrequenzstromInfo
- Publication number
- DE4126607C2 DE4126607C2 DE19914126607 DE4126607A DE4126607C2 DE 4126607 C2 DE4126607 C2 DE 4126607C2 DE 19914126607 DE19914126607 DE 19914126607 DE 4126607 A DE4126607 A DE 4126607A DE 4126607 C2 DE4126607 C2 DE 4126607C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- generator
- frequency
- power
- tissue
- frequency generator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
- 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
- A61B18/1206—Generators therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00636—Sensing and controlling the application of energy
- A61B2018/00696—Controlled or regulated parameters
- A61B2018/00702—Power or energy
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00636—Sensing and controlling the application of energy
- A61B2018/00696—Controlled or regulated parameters
- A61B2018/00738—Depth, e.g. depth of ablation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00636—Sensing and controlling the application of energy
- A61B2018/00696—Controlled or regulated parameters
- A61B2018/00761—Duration
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00636—Sensing and controlling the application of energy
- A61B2018/00773—Sensed parameters
- A61B2018/00845—Frequency
- A61B2018/00857—Frequency harmonic
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00636—Sensing and controlling the application of energy
- A61B2018/00773—Sensed parameters
- A61B2018/00875—Resistance or impedance
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00636—Sensing and controlling the application of energy
- A61B2018/00773—Sensed parameters
- A61B2018/00886—Duration
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
- 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
- A61B18/1206—Generators therefor
- A61B2018/124—Generators therefor switching the output to different electrodes, e.g. sequentially
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
- 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
- A61B18/1206—Generators therefor
- A61B2018/1246—Generators therefor characterised by the output polarity
- A61B2018/1253—Generators therefor characterised by the output polarity monopolar
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
- 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
- A61B18/1206—Generators therefor
- A61B2018/1273—Generators therefor including multiple generators in one device
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M2230/00—Measuring parameters of the user
- A61M2230/04—Heartbeat characteristics, e.g. ECG, blood pressure modulation
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Otolaryngology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Hochfrequenzgenerator für die
Hochfrequenzchirurgie nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.
Ein derartiger Hochfrequenzgenerator ist aus der DE 38 15 835 A1
bekannt.
Hochfrequenzströme werden in der Chirurgie zum Schneiden vom
biologischem Gewebe oder zum Koagulieren, d. h. Blutstillen
verwendet. Einige der heute üblichen Generatoren sind in min
destens einer elektrischen Ausgangsgröße wie Strom, Ausgangs
spannung, Leistung, Leerlaufspannung oder Innenwiderstand e
lektronisch einstellbar. Durch diese Einstellung kann unmittel
bar oder mittelbar die Ausgangsleistung beeinflusst werden.
Diese Ausgangsleistung muss entsprechend dem Operationsziel und
den Bedingungen am Operationsort eingestellt werden.
Besondere Probleme, aber auch besondere Möglichkeiten ergeben
sich bei der Hochfrequenzchirurgie, wenn am Operationsort nicht
nur homogenes Gewebe vorhanden ist, oder gar andersartige Mate
rialien am Operationsort vorhanden sind.
So unterscheiden sich z. B. bei Prostataresektionen das auszu
schälende Adenomgewebe vom Gewebe der Prostatakapsel, in das
nicht geschnitten werden darf. Ein anderes Beispiel ist das
Schneiden in der Nähe von großen Blutgefäßen. Hier kann ein
Auftrennen oft eine schwer zu stillende Blutung nach sich zie
hen. Kann das Blutgefäß erkannt werden, so lässt sich die Gene
ratorleistung so verringern dass kein Schnitt mehr möglich ist.
Mit einer anschließenden Koagulation kann das Gefäß verschlos
sen werden.
Berührt die Schneidelektrode während eines Schnittes Knochen,
so kann dieser thermisch geschädigt werden. Gerade in der Zahn
heilkunde ist die Gefahr besonders groß. Hier ist leicht ein zu
tiefes Eindringen in die dünne Zahnfleischschicht und eine
Berührung des Kieferknochens möglich. Daher sollten auch diese
vom Generator erkannt werden.
Ein besonderes Problem der Hochfrequenzchirurgie tritt auf,
wenn die Schneidelektrode metallisch leitende Teile im Körper
des Patienten wie Implantate, Schrauben, Nägel, Zahnfüllungen
und -Kronen oder auch Operationsinstrumente wie Pinzetten,
Spiegel oder Schäfte von Resektionsinstrumenten berührt. Dabei
fließt der HF-Strom von der Schneidelektrode über diese Metal
lischen Teile großflächig an das umliegende Gewebe ab. An den
Übergangsstellen kann es zu großflächigen Koagulationen kommen.
In der nachveröffentlichten europäischen Patentanmeldung EP 0 495 140 A1
wird eine Vorrichtung beschrieben, die den Ausgangs
strom des Generators begrenzt. Damit können Gewebeschäden, die
beim Berühren der Schneidelektrode von metallisch leitenden
Teilen im Körper auftreten, manchmal verringert werden. Die
Leistung, die beim Ansprechen der Strombegrenzung am Operation
sort an das Gewebe abgegeben wird, ist proportional zum Real
teil der Impedanz des Überganges vom metallisch leitenden Teil
zum umliegenden Gewebe. Damit ist die Wirksamkeit dieser Ein
richtung umgekehrt proportional zur Impedanz des Ge
webeüberganges. Bei kleinflächigen Gewebeübergängen ist die
Impedanz sehr hoch und damit auch die umgesetzte Verlustleis
tung. Gerade diese kleinflächigen Gewebeübergänge sind nur mit
geringer Leistung belastbar. So werden durch diese Schutzein
richtung gerade die empfindlichsten Gewebestellen am wenigsten
geschützt. Dieses Verfahren ist auch nur für spezielle Anwen
dungen geeignet, da die Gewebeimpedanz bei üblichen Schnitten
ohne Metallberührung um mehr als eine Größenordnung schwanken
kann. Dies ergibt sich aus der großen Schwankungsbreite der
Schnittparameter wie Elektrodenquerschnitt, Eintauchtiefe der
Schneidelektrode, Schnittgeschwindigkeit und durch den beim
Schneiden immer zwischen Schneidelektrode und Gewebe brennenden
Lichtbogen. So ist bei diesem Verfahren die Gefahr sehr groß,
dass für einen zügigen Schnitt nicht genügend Strom zur Verfü
gung steht, und damit der Operateur behindert wird. Anderer
seits besteht aber auch die Gefahr, dass metallisch leitende
Teile das Gewebe nur kleinflächig berühren. In diesem Falle ist
trotz Strombegrenzung die umgesetzte Leistung hoch und es kön
nen als Folge ausgeprägte Verbrennungen entstehen. Das Verfah
ren versagt vollständig, wenn in Nachbarschaft zu dem zu
schneidenden Gewebe hochohmiges Gewebe vorhanden ist, in das
nicht geschnitten werden darf, oder das thermisch nicht be
lastet werden darf.
In der eingangs genannten DE 38 15 835 A1 ist ein Hochfrequenz
generator mit automatischer Leistungsregelung zum Gewebeschnei
den und Koagulieren in der Hochfrequenzchirurgie offenbart. Die
Leistungsregelung im Betriebsmodus "Schneiden" erfolgt mit
einer Lichtbogen-Regelung zur Konstanthaltung des zwischen der
Chirurgiesonde und dem Gewebe brennenden Lichtbogens. Der Hoch
frequenzgenerator enthält eine Spannungs-Begrenzerschaltung,
die die Ausgangsspannung auf einen vorgegebenen Maximalwert
begrenzt, wenn die Lichtbogen-Regelung eine höhere Spannung
einstellen würde. Dadurch soll die mittlere, an den Patienten
abgegebene Leistung gegenüber einem Hochfrequenzgenerator, der
nur eine Lichtbogen-Regelung enthält, vermindert werden, ohne
dass die Schneidqualität durch die Leistungsverminderung
nachteilig beeinflusst wird.
Ferner ist aus der EP 0 136 855 A2 ein elektrochirurgischer
Hochfrequenzgenerator bekannt, der eine Steuerschaltung zum
Vermindern der Ausgangsleistung des Hochfrequenzgenerators mit
zunehmender Gewebeimpedanz aufweist. Die Rate der Verminderung
der Ausgangsleistung ist im Wesentlichen größer als diejenige,
die sich ergeben würde, wenn die Ausgangsspannung des Hochfre
quenzgenerators über den Bereich zunehmender Gewebeimpedanz
konstant gehalten würde. Die Steuerschaltung kann insbesondere
die Ausgangsleistung über den Bereich zunehmender Gewebeimpe
danz mit dem Quadrat der Impedanz verringern. Mit den beiden
bekannten zuvor genannten Hochfrequenzgeneratoren ist es jedoch
ebenfalls nicht möglich, hochohmiges Gewebe in Nachbarschaft zu
dem zu schneidenden Gewebe zu erkennen und entsprechend die
Ausgangsleistung des Hochfrequenzgenerators anzupassen.
Aufgabe dieser Erfindung ist es, einen Hochfrequenzgenerator
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so aufzubauen, dass un
terschiedliche Materialien, besonders auch metallisch leitende
Teile in der Nähe der Schneidelektrode automatisch erkannt
werden, damit die Leistung des Generators an den gewünschten
Operationszweck angepasst werden kann. Dann kann die Leistung
z. B. beim Metallkontakt auf einen ungefährlichen Wert abgesenkt
werden, bei dem Schneiden nicht mehr möglich ist und keine
Koagulationsgefahr besteht. Wahlweise oder zusätzlich kann auch
der Operateur gewarnt werden.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des eingangs genannten Hochfre
quenzgenerators durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.
Dazu besitzt der Hochfrequenzgenerator eine Anzeigevorrichtung,
die das vom Lichtbogen beeinflußte Spektrum der Leistung am Ausgang
des Generators oder eine davon abhängige Größe wie Strom oder Spannung in minde
stens zwei unterschiedlichen Frequenzbereichen vergleicht. Entsprechend dem Ergebnis
des Vergleichs wird ein Sollwert abgegeben, der die Leistung des Generators beeinflußt.
Hier werden zur Charakterisierung unterschiedlicher Materialien Unterschiede in deren
Elektrophysikalischen Eigenschaften verwendet. Diese wirken sich stark auf den Licht
bogen aus, der beim Schneiden in der Hochfrequenzchirurgie zwischen Schneidelektrode
und Gewebe entsteht. Dieser überbrückt die durch das Verdampfen von Zellflüssigkeit
entstandene Dampfschicht zwischen Elektrode und Gewebe. Dieser Lichtbogen brennt
nicht gleichmäßig auf der ganzen Oberfläche der Schneidelektrode. Er wird, eine aus
reichend hohe Spannung vorausgesetzt, dort zünden, wo die Dampfschicht am dünnsten
ist. Die durch den Lichtbogen hervorgerufene starke Energiekonzentration sorgt für ein
rasches Verdampfen der Zellen an der Übertrittsstelle. Hier bildet sich nun eine stärkere
Dampfschicht und der Lichtbogen wandert zu einer anderen Stelle, mit geringerem Isola
tionsabstand.
Charakteristisch für einen typischen Schneidevorgang sind die unterschiedlichen Ma
terialien von Schneidewerkzeug und Schneidegut. Das Prinzip wird im Folgenden bei
spielhaft für den in der Praxis häufig vorkommenden Fall eines Gewebeschnittes mit einer
Metallelektrode erklärt. Metall und Gewebe besitzen unterschiedliche physikalische Ei
genschaften wie die Austrittsarbeit der Elektronen. Verstärkt wird dieser Effekt durch
die unterschiedlichen Temperaturen der Materialien. So wird das Gewebe wegen dem
Verdampfen der darin enthaltenen Zellflüssigkeit zunächst keine Temperaturen über der
Siedetemperatur der Zellflüssigkeit annehmen. Damit sind Zünd- und Brennspannun
gen des Lichtbogens unterschiedlich je nachdem ob momentan das Metall das negativere
Potential besitzt oder das Gewebe das negativere Potential aufweist. Beim Metall als Ka
thode ist die Zündspannung niedriger als beim Gewebe. Damit setzt beim Anlegen einer
hochfrequenten Wechselspannung der Stromfluß je nach Polarität zu unterschiedlichen
Zeitpunkten ein. Diese Unsymmetrie kann durch eine spektrale Auswertung gemessen
werden. Je nach der Kombination von Schneidelektrode und zu schneidendem Material
stellt sich daher eine charakteristische spektrale Leistungsverteilung ein.
Befindet sich nun ein Gebilde aus einem anderem Material so nahe an der Schneidelek
trode, daß der Lichtbogen an dieses überspringt, so ändert sich durch die unterschiedlichen
elektrischen Eigenschaften der Materialien die Symmetrie des Stromflußes und damit
auch die spektrale Leistungsverteilung im Ausgangssignal des Generators. Eine Auswer
tung der unterschiedlichen spektralen Leistungsverteilung ist möglich durch den Vergleich
von mindestens zwei nicht identischen Frequenzbereichen.
Durch die Auswertung der spektralen Leistungsverteilung können unterschiedliche Ma
terialien differenziert weden. Ein typisches Beispiel ist die Unterscheidung zwischen Ge
webe und metallisch leitenden Gebilden. Durch eine detailliertere Auswertung können
auch mehrere Gewebearten voneinander unterschieden werden. Durch die Kenntnis des
Materials ist eine Anpassung der Generatorleistung an die Verhältnisse am Operationsort
möglich. So kann der Generator unmittelbar vor einer Berührung mit metallisch leitenden
Gebilden abgeschaltet werden um Koagulationen des umliegenden Gewebes zu vermeiden.
Durch die Gewebedifferenzierung kann z. B. bei einer Prostataresektion nur noch das Ade
nomgewebe abgetragen werden. Schnitte in die Kapsel, die zu einer Perforation führen
würden können verhindert werden.
Im Folgenden wird eine besonders vorteilhafte Ausführungsform beschrieben. Bei Ma
terialien mit ähnlichen elektrischen Eigenschaften treten durch den Lichtbogen überwie
gend ungeradzahlige Harmonische der Generatorfrequenz auf, während bei unterschied
lichen elektrischen Eigenschaften die geradzahlige Harmonischen der Generatorfrequenz
überwiegen. Bei gleichen Materialien treten nur ungeradzahlige Harmonische der Gene
ratorfrequenz auf. Unter dem Begriff "Harmonische" werden werden hier die Vielfachen
der der Generatorfrequenz verstanden, einschließlich der Harmonischen 0-ter Ordnung,
die dem Gleichanteil (f = 0) entspricht. Daher besteht eine besonders vorteilhafte
Ausführungsform darin, daß in der Anzeigeeinrichtung zwei Filter zur Auswertung der
spektralen Anteile des Generatorsignals vorhanden sind und das erste Filter (5) über
wiegend die spektrale Leistung bei einer oder mehreren der ungeradzahligen Harmoni
schen der Grundfrequenz des Generators f0 erfaßt und das zweite Filter (6) überwiegend
die spektrale Leistung bei einer oder mehreren geradzahligen Harmonischen der Grund
frequenz des Generators f0 erfaßt. Diese Ausführungsform läßt sich besonders gut zur
Erkennung von metallischen Gebilden im Gewebe verwenden.
Für die Erkennung unterschiedlicher Materialien kann dem Generatorsignal mit der
Frequenz f0 ein Hilfsoszillatorsignal kleiner Leistung mit der Frequenz fH additiv überlagert
werden. Dabei entstehen durch die Nichtlinearität des Lichtbogens Verzerrungen
und damit Mischprodukte höherer Ordnung. Bei ähnlichen Materialien entstehen über
wiegend Mischprodukte zweiter Ordnung mit den Frequenzen 2f0, 2fH, f0 + fH, |f0 - fH|,
während bei unterschiedlichen Materialien die Mischprodukte dritter Ordnung mit den
Frequenzen 3f0, 3fH, 2f0 + fH, f0 + 2fH, |2f0 - fH|, |f0 - 2fH|, fH + f0 - f0 entstehen.
Daher besteht eine weitere vorteilhafte Ausführungsform darin, daß ein Hilfsoszillatorsi
gnal kleiner Leistung dem Generatorsignal additiv überlagert wird. Bei der Auswertung
werden durch das erste Filter eines oder mehrere der Mischprodukte zweiter Ordnung
und durch das zweite Filter eines oder mehrere der Mischprodukte dritter Ordnung er
faßt. Solche Verfahren sind besonders vorteilhaft, wenn der Generator nicht ausreichend
oberwellenfrei ist, oder wenn die Generatorfrequenz nicht ausreichend stabil ist, so daß
das Ausfiltern der Harmonischen einen hohen Aufwand erfordern würde.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform zu Nutzung der gewonnenen Informa
tion über Unterschiede im Gewebe oder anderen Materialien besteht darin, diese zur
Regelung der Generatorleistung oder zu einer starken Reduktion der Generatorleistung
zu verwenden, so daß kein Schnitt und/oder keine Koagulation des Gewebes möglich ist.
Eine weitere Ausführungsform ist eine Warneinrichtung, die den Nutzer des Hochfre
quenzchirurgiegenerators warnt. Der Nutzer kann dann gefährliche Zustände erkennen
und z. B. die Schnittführung anders wählen, den Generator abschalten, fehlerhafte Ope
rationsinstrumente auswechseln.
Eine Reduktion der Generatorleistung wird vorteilhafterweise über ein Zeitglied ge
steuert, so daß nach dem Erkennen eines bestimmten Gewebes oder anderen Materials die
Leistung des Generators für eine vorbestimmte Zeit abgesenkt bleibt. Dadurch wird ver
mieden, daß durch zu häufiges Erhöhen der Generatorleistung dem Gewebe eine unnötig
hohe Leistung zugeführt wird, denn nach dem Absenken der Generatorleistung tritt de
finitionsgemäß kein Lichtbogen mehr auf und die Anzeigeeinrichtung kann das Gewebe
oder Material nicht mehr erkennen. Ohne Zeitglied würde damit unmittelbar nach der
Leistungsabsenkung die Leistung wieder erhöht werden. Die Zeit des Zeitgliedes kann eine
Halbwelle dauern, sie kann aber auch wesentlich länger sein. Für spezielle Anwendungen
kann es sinnvoll sein, eine Generatoraktivierung erst bei einem neuen Schnitt freizugeben.
Zusätzlich kann eine Überwachung der Gewebeimpedanz eingebaut werden. Sie erkennt
Impedanzsprünge, wie sie z. B. beim Entfernen der Schneidelektrode auftreten und
beendet dann das Zeitintervall des Zeitgebers.
Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung sind noch Zeichnungen beigefügt. Es zei
gen:
Fig. 1 Prinzipschaltbild des Hochfrequenzchirurgiegenerators nach der Erfindung.
Fig. 2 Prinzipschaltbild des Hochfrequenzchirurgiegenerators mit Zusatzeinrich
tungen für vorteilhafte Ausführungsformen.
Fig. 3 Beispielhafte Darstellung der spektralen Verteilung der Generatorleistung
und beispielhafte Filterkurven.
In Fig. 1 ist das Prinzipschaltbild des Hochfrequenzchirurgiegenerators nach der Er
findung dargestellt. Der Hochfrequenzgenerator (1) besitzt eine Vorrichtung zur mittelba
ren und/oder unmittelbaren Einstellung der maximalen Ausgangsleistung. Zwischen dem
Hochfrequenzchirurgiegenerator (1) und der Schneidelektrode (11) befindet sich eine An
zeigeeinrichtung (2) zur Anzeige der Leistung oder einer davon abhängigen Größe in zwei
oder mehreren unterschiedlichen Frequenzbereichen mit elektrischen Signalen. Die elek
trischen Ausgangssignale dieser Anzeigeeinrichtung (2) werden in eine Auswerteschaltung
(3) geführt. Diese enthält einen Sollwertgeber (4), welcher die Sollwerte zur Einstellung
des Hochfrequenzgenerators (1) vorgibt. Die Sollwertvorgabe erfolgt in Abhängigkeit vom
Verhältnis der Ausgangssignale der Anzeigevorrichtung.
Mit Fig. 2 sollen einige vorteilhafte Ausführungsformen verdeutlicht werden. In Fig.
2 sind alle Elemente aus Fig. 1 enthalten. Diese sind im vorhergehenden Abschnitt
beschrieben. Zur Selektion zweier unterschiedlicher Frequenzbereiche besitzt die Anzei
gevorrichtung (2) zwei Filter (5) und (6). Die beiden elektrischen Ausgangssignale (i),
(k) der Anzeigevorrichtung (2) können auch wahlweise an eine Warneinrichtung (7) zur
Warnung des Operateurs geführt werden. Diese Warneinrichtung wird betätigt, wenn das
Verhältnis der beiden Ausgangssignale der Anzeigevorrichtung (2) einen bestimmten Wert
übersteigt. Weiterhin ist ein zusätzlicher Hilfsoszillator (8) eingezeichnet, dessen Signal
kleiner Leistung über das Koppelelement (9) additiv zum Ausgangssignal des Hochfre
quenzgenerators überlagert wird. Der Schalter (10) dient zum Aktivieren des Hochfre
quenzgenerators. Außerdem beendet er das Zeitintervall zur Abschaltung des Generators,
das der Zeitgeber in der Auswerteschaltung (3) erzeugt. Weiterhin befindet sich in der
Anzeigevorrichtung (2) eine Vorrichtung (12) zur Ermittlung der Impedanz des Gewebes
(11) an der Schneidelektrode. Diese Impedanz wird in einer Impedanzauswerteschaltung
(13) ausgewertet und ebenfalls zur Beendigung des Zeitintervalls zur Abschaltung des
Generators herangezogen.
In Fig. 3 sind oben beispielhaft die Spektrallinien zweier unterschiedlicher Spektren,
wie sie bei einem schmalbandigen Hochfrequenzgenerator auftreten. Dabei ist eine Span
nung U als stellvertretende Größe für eine der Ausgangsgrößen des Generators aufge
tragen. Die Säulenpaare in der Grafik zeigen die Amplituden bei den vielfachen der
Generatorfrequenz f0. Die linken Säulen (a) dieser Paare geben das Spektrum bei großen
Unterschieden in den physikalischen Eigenschaften zwischen Elektrodenmaterial und dem
zu schneidenden Material. Besitzen beide Materialien ähnliche physikalischen Eigenschaf
ten, so kann sich ein Spektrum ergeben, wie es die rechten Säulen (b) darstellen. Beide
Spektren sind auf eine gleiche Amplitude der Grundwelle (f0) normiert. Die mittlere Ab
bildung in Fig. 3 zeigt beispielhaft eine mögliche spektrale Durchlaßcharakteristik, wie
sie das zweite Filter (6) aus Anspruch 2 besitzen könnte. Zur Auswertung genügt die Se
lektion eines der drei beispielhaft dargestellten Frequenzbereiche (c), (d) oder (e), ebenso
können auch mehrere solcher Frequenzbereiche zusammengefaßt werden. Die untere Ab
bildung in Fig. 3 zeigt beispielhaft eine mögliche spektrale Durchlaßcharakteristik, wie
sie das erste Filter (5) aus Anspruch 2 besitzen soll. Zur Auswertung genügt die Selektion
eines der drei beispielhaft dargestellten Frequenzbereiche (f), (g) oder (h), ebenso können
auch hier mehrere Frequenzbereiche zusammengefaßt werden.
Claims (5)
1. Hochfrequenzgenerator für die Hochfrequenzchirurgie mit
einer Vorrichtung zur Einstellung der maximalen Ausgangs
leistung, wobei eine Anzeigevorrichtung (2), die für min
destens zwei unterschiedliche Frequenzbereiche die darin
enthaltene Leistung als elektrisches Signal anzeigt, und
eine Auswerteschaltung (3) vorhanden ist, der die Aus
gangssignale der Anzeigevorrichtung (2) zugeführt sind,
und die einen Sollwertgeber (4) enthält, der einen Soll
wert für die Einstellung des Hochfrequenzgenerators vor
gibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwertgeber (4) in
Abhängigkeit vom Verhältnis der Ausgangssignale der Anzei
gevorrichtung (2) den Sollwert vorgibt, wobei in der An
zeigeeinrichtung zwei Filter zur Auswertung der spektralen
Anteile des Generatorsignals vorhanden sind und das erste
Filter (5) überwiegend die Spektrale Leistung bei einer
oder mehreren der geradzahligen Harmonischen der Grundfre
quenz f0 des Generators erfaßt und das zweite Filter (6)
überwiegend die spektrale Leistung bei einer oder mehreren
ungeradzahligen Harmonischen der Grundfrequenz f0 des Ge
nerators erfaßt, und daß der von der Auswerteschaltung ab
gegebene Sollwert vom Sollwertgeber (4) so gesteuert wird,
daß die Leistung des Hochfrequenzgenerators verringert
wird, und/oder wahlweise eine Warneinrichtung (7) vorhan
den ist, die betätigt wird, wenn das Verhältnis der unge
radzahligen Harmonischen der Grundfrequenz f0 des Genera
tors zu den geradzahligen Harmonischen der Grundfrequenz
f0 des Generators einen voreingestellten Wert überschrei
tet.
2. Hochfrequenzgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß zusätzlich ein Hilfsoszillator (8) mit klei
ner Leistung und Oszillatorfrequenz fH und ein Koppelele
ment (9) zur additiven Überlagerung des Hilfsoszillatorsi
gnals zum Ausgangssignal des Hochfrequenzgenerators (1)
vorhanden sind, und daß das erste Filter (5) dann überwie
gend Signale, die aus Verzerrungen der Grundfrequenz f0
des Generators geradzahliger Ordnung entstehen, und das
zweite Filter (6) überwiegend Signale, die aus Verzerrun
gen der Grundfrequenz f0 des Generators ungeradzahliger
Ordnung entstehen, erfaßt.
3. Hochfrequenzgenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß eines der Filter (6) als Tiefpaß ausge
führt ist und überwiegend die niederfrequenten Anteile um
die Frequenz 0 Hz überträgt.
4. Hochfrequenzgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwertgeber (4) zusätz
lich von einem Zeitgeber (14) gesteuert wird, der die Ver
ringerung der Leistung des Hochfrequenzgenerators für ein
vorbestimmtes Zeitinterwall zwischen einer minimalen Zeit,
die der Dauer einer Halbwelle des HF-Signals vom Hochfre
quenzgenerator (1) entspricht, und einer maximalen Zeit,
bis zum Öffnen des Schalters (10) zur Aktivierung des
Hochfrequenzgenerators (1) aufrecht erhält.
5. Hochfrequenzgenerator nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß in der Anzeigevorrichtung (2) eine Vorrich
tung (12) zur Ermittlung der Impedanz des Gewebes (11)
vorhanden ist und diese Impedanz in einer Impedanzauswer
teschaltung (13), die Impedanzänderungen erkennt, mit ei
nem voreingestellten Grenzwert vergleicht und beim Über
schreiten dieses Grenzwertes das Zeitintervall, in dem die
Leistung des Hochfrequenzgenerators verringert wird, ab
bricht.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914126607 DE4126607C2 (de) | 1991-08-12 | 1991-08-12 | Anordnung zum Schneiden von biologischem Gewebe mit Hochfrequenzstrom |
PCT/DE1992/000672 WO1993003677A2 (de) | 1991-08-12 | 1992-08-12 | Hochfrequenzchirurgiegenerator zum schneiden von geweben |
DE59209642T DE59209642D1 (de) | 1991-08-12 | 1992-08-12 | Hochfrequenzchirurgiegenerator zum schneiden von geweben |
EP92916955A EP0598780B1 (de) | 1991-08-12 | 1992-08-12 | Hochfrequenzchirurgiegenerator zum schneiden von geweben |
US08/457,106 US5749869A (en) | 1991-08-12 | 1995-06-01 | High-frequency surgical generator for cutting tissue |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914126607 DE4126607C2 (de) | 1991-08-12 | 1991-08-12 | Anordnung zum Schneiden von biologischem Gewebe mit Hochfrequenzstrom |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4126607A1 DE4126607A1 (de) | 1993-02-18 |
DE4126607C2 true DE4126607C2 (de) | 2003-10-09 |
Family
ID=6438135
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914126607 Expired - Lifetime DE4126607C2 (de) | 1991-08-12 | 1991-08-12 | Anordnung zum Schneiden von biologischem Gewebe mit Hochfrequenzstrom |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4126607C2 (de) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4438978A1 (de) * | 1994-10-31 | 1996-05-02 | Helmut Wurzer | Elektrochirurgiegerät und Verfahren zu dessen Betrieb |
DE19542419B4 (de) * | 1995-11-14 | 2005-11-24 | Karl Storz Gmbh & Co. Kg | Hochfrequenzgenerator für die Hochfrequenzchirurgie mit Gewebedifferenzierung |
DE19542418B4 (de) * | 1995-11-14 | 2005-12-22 | Karl Storz Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Steuerung eines Hochfrequenzgenerators für koagulierendes Schneiden mit starkem Lichtbogen in der Hochfrequenzchirurgie |
DE19542417B4 (de) * | 1995-11-14 | 2006-01-19 | Karl Storz Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Steuerung eines Hochfrequenzgenerator für koagulationsarmes Schneiden in der Hochfrequenzchirurgie |
DE19545539A1 (de) * | 1995-12-06 | 1997-06-12 | Berchtold Gmbh & Co Geb | Monopolare hochfrequenz-chirurgische Gewebe-Ablationsvorrichtung und Verfahren zu deren Betrieb |
DE10013795C5 (de) * | 2000-03-20 | 2009-08-06 | Aesculap Ag | Hochfrequenz-Chirurgiegerät und Verfahren zu dessen Steuerung |
DE10305062A1 (de) * | 2003-02-07 | 2004-08-19 | Carl Zeiss Meditec Ag | Verfahren zur gewebeselektiven Behandlung in Therapie und Chirurgie |
EP2164416A1 (de) | 2007-07-16 | 2010-03-24 | Stockert, Rüdiger | Vorrichtung für die thermochirurgie |
DE102007034271A1 (de) | 2007-07-19 | 2009-01-22 | Celon Ag Medical Instruments | Hochfrequenzchirurgiegerät und Verfahren zu dessen Betrieb |
DE102007034796B4 (de) * | 2007-07-25 | 2016-01-07 | Wellcomet Gmbh | Vorrichtung zur Erzeugung von hochfrequenten Strömen, zur kosmetischen und/oder therapeutischen Behandlung von Gewebe mittels Elektroden |
DE102007051097A1 (de) | 2007-10-24 | 2009-04-30 | Celon Ag Medical Instruments | HF-Chirurgiegerät und Verfahren für ein HF-Chirurgiegerät |
DE102008003475A1 (de) | 2008-01-03 | 2009-07-09 | Celon Ag Medical Instruments | Hochfrequenzgenerator für das elektrochirurgische Schneiden |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0136855A2 (de) * | 1983-09-13 | 1985-04-10 | Valleylab, Inc. | Generator für Elektrochirurgie |
DE3815835A1 (de) * | 1988-05-09 | 1989-11-23 | Flachenecker Gerhard | Hochfrequenzgenerator zum gewebeschneiden und koagulieren in der hochfrequenzchirurgie |
EP0495140A1 (de) * | 1991-01-16 | 1992-07-22 | Erbe Elektromedizin GmbH | Hochfrequenz-Chirurgiegerät |
-
1991
- 1991-08-12 DE DE19914126607 patent/DE4126607C2/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0136855A2 (de) * | 1983-09-13 | 1985-04-10 | Valleylab, Inc. | Generator für Elektrochirurgie |
DE3815835A1 (de) * | 1988-05-09 | 1989-11-23 | Flachenecker Gerhard | Hochfrequenzgenerator zum gewebeschneiden und koagulieren in der hochfrequenzchirurgie |
EP0495140A1 (de) * | 1991-01-16 | 1992-07-22 | Erbe Elektromedizin GmbH | Hochfrequenz-Chirurgiegerät |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4126607A1 (de) | 1993-02-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0598780B1 (de) | Hochfrequenzchirurgiegenerator zum schneiden von geweben | |
EP0598805B1 (de) | Anordnung zum schneiden von biologischem gewebe mit hochfrequenzstrom | |
EP0341446B1 (de) | Hochfrequenzgenerator zum Gewebeschneiden und Koagulieren in der Hochfrequenzchirurgie | |
DE102004026179B4 (de) | Elektrochirurgisches Instrument | |
EP1816969B1 (de) | Hf-chirurgiegerät | |
EP0495140B1 (de) | Hochfrequenz-Chirurgiegerät | |
EP1499253B1 (de) | Hochfrequenz-chirurgiegenerator | |
DE3510586C2 (de) | ||
EP1858428B1 (de) | Hf-chirurgieeinrichtung | |
DE3530335C2 (de) | Hochfrequenz-Chirurgiegerät | |
DE102007034271A1 (de) | Hochfrequenzchirurgiegerät und Verfahren zu dessen Betrieb | |
DE4126607C2 (de) | Anordnung zum Schneiden von biologischem Gewebe mit Hochfrequenzstrom | |
WO2002011634A1 (de) | Hochfrequenzgenerator für die hochfrequenzchirurgie mit einstellbarer leistungsbegrenzung und verfahren zur steuerung der leistungsbegrenzung | |
EP0653192A2 (de) | Hochfrequenz-Chirurgiegerät zum Schneiden und/oder Koagulieren biologischer Gewebe | |
EP2337516B1 (de) | Elektrochirurgischer hf-generator | |
DE19542419B4 (de) | Hochfrequenzgenerator für die Hochfrequenzchirurgie mit Gewebedifferenzierung | |
EP0978259B1 (de) | Hochfrequenzchirurgiegenerator mit einer einstellbaren Ausgangsleistung | |
EP3011923B1 (de) | Einrichtung zur Metallerkennung bei der Einwirkung auf biologisches Gewebe mittels eines funkenbildenden elektrochirurgischen Instruments | |
DE102016220157A1 (de) | Hochfrequenzgenerator | |
DE19542418A1 (de) | Hochfrequenzgenerator für koagulierendes Schneiden mit starkem Lichtbogen in der Hochfrequenzchirurgie | |
DE4126609A1 (de) | Hochfrequenzchirurgiegenerator zum geregelten koagulierenden schneiden | |
DE3515622C2 (de) | Hochfrequenzgenerator für die Hochfrequenzchirurgie | |
DE3623340C2 (de) | ||
DE4135185A1 (de) | Hochfrequenzchirurgiegenerator zur koagulation von geweben | |
DE4233467A1 (de) | Hochfrequenzeinrichtung für chirurgische Eingriffe mit lastabhängiger Leistungsregelung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: KARL STORZ GMBH & CO. KG, 78532 TUTTLINGEN, DE |
|
8304 | Grant after examination procedure | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R071 | Expiry of right | ||
R071 | Expiry of right |