DE4233467A1 - Hochfrequenzeinrichtung für chirurgische Eingriffe mit lastabhängiger Leistungsregelung - Google Patents
Hochfrequenzeinrichtung für chirurgische Eingriffe mit lastabhängiger LeistungsregelungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine zu chirurgischen
Eingriffen, zum Schneiden und/oder Koagulieren geeignete
Hochfrequenzeinrichtung, wobei die elektrische Leistung,
die den mit dem zu behandelnden Gewebeteil in Berührung
kommenden Elektroden zugeführt wird, lastabhängig geregelt
wird.
Die Hochfrequenz-Chirurgieeinrichtung beruht auf dem
wohlbekannten physikalischen Prinzip, daß der elektrische
Strom die Gewebe der Lebewesen erwärmt, wobei sich der
Wassergehalt von intra- und extrazellulären Räumen ver
dampft und sich die Gewebeteile thermisch koagulieren. Es
wird grundsätzlich zwischen monopolaren und bipolaren
Koagulierungsweisen unterschieden. Bei einer monopolaren
Anordnung ist die großflächige, sog. neutrale Elektrode
des Hochfrequenzgenerators auf einem vom Operationsplatz
weiter entfernten Körperteil untergebracht, während die
sog. aktive Elektrode durch ihre spitze, scharfe Form für
die große Stromdichte auf dem Koagulierungsort sorgt. Bei
der bipolaren Anordnung fließt ein Hochfrequenzstrom
ausschließlich zwischen beiden, als Elektroden ausgebilde
ten spitzen Enden einer Spezialzange mit isoliertem
Griff. Dies ermöglicht eine bedeutende Reduzierung der
verwendeten Spannung und eine feinere Operationstechnik.
Der verwendete Strom mit einer Frequenz zwischen 300
und 1500 kHz reizt die Nerven- und Muskelgewebe nicht, so
daß keine schädlichen physiologischen Wirkungen zustande
kommen. Durch den hochintensiven Strom werden die Gewebe
unter dem Druck des plötzlich freiwerdenden Dampfes
gesprengt, und anschließend wird die Koagulierung durch
Schrumpfen der zerstörten, mikroskopischen Teile beendet.
Diese Wirkung wird in der Chirurgie zum Schneiden verwen
det. Ein Strom mit kleinerer Intensität zerstört die
Gewebe nicht, er koaguliert nur, um durch die derart
zustande kommende Schrumpfung die Gewebeformationen ab
zuschließen. In der Chirurgie wird diese Wirkung vornehm
lich zum Abschließen von Blutgefäßen, zur Unterdrückung
örtlich begrenzter Lokalblutungen verwendet.
Die ins zu koagulierende Gewebe einzuspeisende
Wärmemenge hängt von der Intensität des Hochfrequenz
stromes, vom elektrischen Widerstand des Gewebeteils und
von der Dauer der Koagulierung ab. Unzureichend,
qualitätsmäßig schlecht ist die Koagulierung, wenn zu
wenig Wärmemenge eingespeist wird. Zu hohe eingespeiste
Wärmemenge führt zur Verkohlung der Gewebe. Dies verur
sacht Schwierigkeiten für den Chirurg nicht nur durch die
ungenügende Koagulierung, sondern auch dadurch, daß sich
die verkohlten Gewebeteile an der Elektrode bzw. den
Elektroden anbrennen. Hierdurch wird unvermeidlich die
Zerstörung der intakten umliegenden Gewebe verursacht, was
feine chirurgische Eingriffe nach dieser Methode unmöglich
macht, insbesondere bei Nerven-, Adern- und Augenchirur
gie. Zur Vermeidung dieser Nachteile wurden grundsätzlich
zwei Verfahren ausgearbeitet.
Bei einem Verfahren wird die Gewebetemperatur direkt
gemessen, und nach Erreichen des erforderlichen Tempera
turwertes wird der Hochfrequenzstrom von den Elektroden
automatisch abgeschaltet. Dieses Verfahren weist den
Nachteil auf, daß zur Temperaturmessung in der Spitze der
isolierten Elektroden (z. B. Bipolarpinzette), die sowieso
recht fein ausgeführt sind, die Meßsonden eingebaut werden
müssen.
Das andere Verfahren baut sich darauf, daß der spezi
fische Widerstand des lebendigen Gewebes am Anfang der
Koagulierung wegen des hohen intra- und extrazellulären
Wassergehaltes wesentlich niedriger ist, als der des
bereits getrockneten Gewebes am Ende der Koagulierung. Die
dem Gewebeteil zwischen den Elektroden zukommende Leistung
kann während der Koagulierung z. B. derart reduziert wer
den, daß mit Hilfe der Einrichtung eine Anspeisung
konstanter Spannung sichergestellt wird.
Aus der EP A2 0 136 855 ist eine Einrichtung bekannt,
bei welcher die Spannung am Gewebeteil und den den
Gewebeteil durchfließenden Strom fortlaufend gemessen
werden. Dementsprechend werden durch einen Mikroprozessor
in recht kurzen Intervallen die momentane Impedanz des
Gewebeteils und die zugeordnete Leistung errechnet, und
der Mikroprozessor erzeugt dieser Leistung entsprechende
Steuersignale für eine steuerbare Speisequelle. Über einem
gegebenen Impedanzwert des Gewebes wird die Leistung
wahlweise entweder entsprechend einer Anspeisung mit
konstanter Spannung oder dem Quadrat der Gewebeimpedanz
umgekehrt proportional reduziert. Eine derartige Einrich
tung hat jedoch einen ziemlich komplizierten Aufbau und
ist dementsprechend kostspielig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Hochfrequenz-Chirurgieeinrichtung zu schaffen, die
billiger ist, als die, die zur Zeit mit gleicher Funktion
auf dem Markt erhältlich sind, jedoch diesen von
Zuverlässigkeit und koaguliertechnischen Parametern her
mindestens gleichkommt. Die Lösung nach der Erfindung
bedient sich der während der Koagulierung ablaufenden
Widerstandsänderung des Gewebes, aber - im Gegensatz zur
bereits erwähnten Lösung - verwendet eine neue regelungs
technische Methode zur Leistungsregelung.
Die Erfindung betrifft also eine Hochfrequenzein
richtung für chirurgische Eingriffe mit lastabhängiger
Leistungsregelung, enthaltend chirurgische Elektroden,
einen die Elektroden mit elektrischer Hochfrequenzenergie
anspeisenden Generator und eine den Generator antreibende
steuerbare Speisequelle, wobei die Speisequelle in
Abhängigkeit der Impedanz zwischen den Elektroden ge
steuert wird. Entsprechend der Erfindung wird die
Speisequelle durch Kombination einer negativen Rückkopp
lung der an den Elektroden anliegenden Spannung und einer
positiven Rückkopplung des die Elektroden durchfließenden
Stromes gesteuert.
Die vorteilhaften Ausführungen der Erfindung sind in
den Unteransprüchen aufgeführt.
Die Einrichtung nach der Erfindung hat einen ein
fachen Aufbau, so kann sie mit verhältnismäßig wenigem
Aufwand hergestellt werden, während die mit ihrer Hilfe
erreichbare Charakteristik recht vorteilhaft ist mit
Rücksicht sowohl auf die Güte der Koagulierung, als auch
auf die sicherheitstechnischen Anforderungen.
Die Erfindung wird in den folgenden anhand der
Zeichnungen beschrieben, wo es zeigen:
Fig. 1 das Blockschema einer Ausführung der erfin
dungsgemäßen Einrichtung.
Fig. 2 ein regelungstechnisches Wirkungsschema der
Regelungseinheit der Einrichtung nach Fig. 1.
Fig. 3 ein Schaltungsschema einer vorteilhaften
Ausführung der Regelungseinheit.
Fig. 4 ein Diagramm, das die
Leistung-Widerstand-Charakteristik der Einrichtung nach
der Erfindung veranschaulicht.
In Fig. 1 stellt eine Speiseeinheit 1 von nicht
geregelter Gleichspannung für eine an sich bekannte, im
Schaltbetrieb arbeitende regelbare Speisequelle 2 die
erforderliche Gleichstromleistung sicher. Die Ausgangs
gleichspannung UL der Speisequelle 2 wird durch die
Regelungseinheit 6 über eine Leitung 10 gesteuert. Die
geregelte Spannung UL speist über ein Strommeßelement 3,
z. B. einen Serienwiderstand, und über eine Leitung 15 einen
Hochfrequenz-Brückeninverter 4, der von einer Hoch
frequenz-Rechtecksignalquelle 5 die Steuerung erhält, und
dessen Ausgangsleistung PL der Leistung der Koagulierung
entspricht. Der Brückeninverter 4 kann in einer an sich
bekannten Weise ausgebildet werden, vorteilhaft unter
Anwendung von HEXFET Transistor-Schaltelementen. An Stelle
des Brückeninverters 4 kann auch ein sog. Halbbrückenin
verter verwendet werden. Die Rechtecksignalquelle 5 und
der Brückeninverter 4 bilden einen Hochfrequenzgenerator
16, an dessen Ausgang Elektroden 35 angeschlossen sind.
Die Frequenz der Rechtecksignalquelle kann z. B. 500 kHz
betragen. Die am Eingang des Brückeninverters 4 anliegen
de Spannung UL wird über eine Leitung 11 und eine dem Ein
gangsstrom IL proportionale Spannung UI wird über eine Leitung
12 der Regelungseinheit 6 zugeführt. Mit Hilfe eines
Spannungsteilers 9 verstellbaren Teilungsverhältnisses,
z. B. eines analogen oder digitalen Potentiometers, kann
die Größe des zu koagulierenden Gewebeteils berücksich
tigt werden. Eine Einheit 7 zur Erzeugung eines Span
nungsgrenzsignals speist über die Leitung 14 die
Regelungseinheit 6 mit dem Spannungsgrenzsignal ULK, mit
dessen Hilfe die Größe der Koagulierungsspannung einge
stellt werden kann. Die Regelungseinheit 6 und damit die
Einrichtung selbst kann über die Leitung 13 aktiviert bzw.
blockiert werden, z. B. mittels eines Fußschalters 8. Wird
der Fußschalter 8 betätigt, so wird die Leitung 13 mit der
Spannung des Bezugspunktes (Masse) des Stromkreises be
legt, und die Regelungseinheit 6 aktiviert. Wird der
Fußschalter 8 losgelassen, so wird die Leitung 13 mit der
Spannung +UR belegt, die die Regelungseinheit 6 blockiert.
Es ist möglich, die Einrichtung in anderer Weise zu akti
vieren bzw. blockieren, z. B. durch Ein- und Ausschalten
des den Brückeninverter 4 steuernden Hochfrequenzsignals
der Rechtecksignalquelle 5.
Der Wirkungsgrad des Brückeninverters 4 bzw. des
Halbbrückeninverters ist hoch und wenig lastabhängig.
Dementsprechend ist der durch ihn vertretene ohmische
Eingangswiderstand mit dem an der hochfrequenten Aus
gangsseite vorhandenen Lastwiderstand in engem
Verhältnis. Aus diesem Grund werden nach der Erfindung das
dem Laststrom proportionale Signal und das der am Lastwi
derstand auftretenden Spannung proportionale Signal unmit
telbar am Ausgang der Speisequelle 2 gemessen, was wesent
lich einfacher ist, als die Messung des an den Elektroden
35 anliegenden Hochfrequenzsignals. Zur Messung des Hoch
frequenzsignals soll, wie es aus den Patentschriften EP
A1 0 219 568 und EP A2 0 237 795 hervorgeht, eine kompli
zierte Filterungsaufgabe gelöst werden.
Die durch die Regelungseinheit 6 vorgenommene
Leistungsregelung wird anhand des regelungstechnischen
Wirkungsschemas nach Fig. 2 erörtert. Das an der Leitung
11 vorhandene Spannungssignal UL wird nach Durchlaufen eines
Proportionalglieds 17 und eines Summierungsglieds 18
in einem Summen- und Differenzbildungsglied 19 vom Refe
renzsignal US an Klemme 29 abgezogen, und das Differenz
signal liefert nach Durchlaufen eines Verzögerungsglieds
20 erster Ordnung - wenn das Unterbrechungsglied 21 ge
sperrt ist - das Ausgangssignal der Regelungseinheit 6 an
der Leitung 10, welches die Speisequelle 2 steuert. Dieser
erste negative Rückkopplungszweig 31 versucht, die Span
nung UL auf einem durch das Referenzsignal US bestimmten
konstanten Wert zu halten.
Das an der Leitung 12 vorhandene, dem Strom IL pro
portionale Spannungssignal UI wird nach Durchlaufen eines
Proportionalglieds 22 mit einem durch einstellbaren Para
meter H festgelegten Übertragungsfaktor und eines Propor
tionalglieds 23 mit konstantem Übertragungsfaktor im
Summen- und Differenzbildungsglied 19 zum Referenzsignal
US addiert. Dieser zweite Rückkopplungszweig 32 stellt
eine positive Stromrückkopplung sicher. Der Parameter H
kann durch den Chirurg entsprechend der Größe des zu
koagulierenden Gewebeteils mit Hilfe des Spannungsteilers
9 nach Fig. 1 eingestellt werden.
Das an der Leitung 11 vorliegende Spannungssignal UL
erreicht über ein Proportionalglied 24 auch den positiven
Eingang eines Schwellenglieds 25, an dessen negativem
Eingang das über Leitung 14 ankommende Spannungsgrenzsig
nal ULK anwesend ist. Das Schwellenglied 25 gibt an seinem
Ausgang nur im Falle ein Signal ab, wenn das an seinem
positiven Eingang anliegende Signal größer ist, als das an
seinem negativen Eingang, und sein Ausgangssignal zur
jeweiligen Differenz gleich ist. Das Ausgangssignal er
reicht über ein Proportionalglied 27 einen der Eingänge des
Summierungsglieds 18. Derart führt dieser dritte Rück
kopplungszweig 33 eine negative Spannungsrückkopplung,
wenn das am Ausgang des Proportionalglieds 24 anliegende,
der Spannung UL proportionale Signal das Spannungsgrenz
signal ULK übersteigt.
Das an der Leitung 12 vorhandene Spannungssignal UI
erreicht auch den positiven Eingang eines Schwellenglieds
26, dessen negativer Eingang über Leitung 39 ein Strom
grenzsignal UIK erhält, und dessen Ausgang über ein
Proportionalglied 28 an einen weiteren Eingang des Sum
mierungsglieds 18 erreicht. Dieser dritte Rückkopplungs
zweig 34 ermöglicht eine negative Stromrückkopplung, wenn
das Spannungssignal UI das Stromgrenzsignal UIK über
steigt. In diesem Falle spricht das Schwellenglied 26 an,
und läßt den Strom IL nicht über den eingestellten
maximalen Stromwert zu steigen. Die Summierungseinheit
30, die das Referenzsignal US, sowie die Signale der
Zweige 31, 32, 33 und 34 vorzeichenrichtig summiert, kann
auch von der geschilderten Ausführung abweichend aufgebaut
werden.
Fig. 3 zeigt die schaltungstechnische Anordnung einer
möglichen analogen Ausführung der Regelungseinheit 6. Das
Referenzsignal +US erreicht über einen Widerstand R10 den
Invertiereingang eines über Widerstand R13 und Kondensator
C1 rückgekoppelten Operationsverstärkers 13, dessen nicht
invertierender Eingang über Widerstand R12 an den Bezugs
punkt des Schaltkreises angeschlossen ist. Mit Hilfe des
Kondensators C1 kann die Zeitkonstante des Regelungs
kreises eingestellt werden. Die invertierte Spannung -UL
ist über einen Widerstand R11 ebenfalls am Invertierein
gang des Operationsverstärkers I3 angeschlossen. Die dem
Strom IL proportionale Spannung UI ist mit der Kathode
einer ZenerDiode Z1 und mit einem Potentiometer P1
verbunden. Das Potentiometer P1 entspricht dem Spannungs
teiler 9 in Fig. 1 und dient zur Einstellung des Parameters
H. Das geteilte Signal wird vom Teilpunkt des Potentiome
ters P1 durch einen Widerstand R1 zum nicht invertierenden
Eingang eines Operationsverstärkers I1 geführt. Zwischen
Ausgang 37 des Operationsverstärkers I1 und dem Bezugs
punkt ist der aus Widerständen R5 und R2 aufgebaute Span
nungsteiler angeschlossen, dessen Teilpunkt mit dem Inver
tiereingang des Operationsverstärkers I1 verbunden ist.
Das am Ausgang 37 des Proportionalglieds 22 derart ent
stehende, verstellbare, strommäßig rückgekoppelte Signal
wird über Widerstand R8 dem Invertiereingang des Opera
tionsverstärkers I3 zugeführt.
Das Spannungsgrenzsignal ULK wird aus der
Speisespannung UT durch ein Potentiometer P2 erzeugt und
über Widerstand R4 dem nicht invertierenden Eingang eines
Operationsverstärkers I2 zugeführt. Die invertierte
Spannung -UL erreicht über Widerstand R6 den nicht inver
tierenden Eingang des Operationsverstärkers I2. Der Aus
gang des Operationsverstärkers I2 ist mit der Kathode
einer Diode D1 verbunden. Der Operationsverstärker I2 ist
als Schwellenglied 36 geschaltet, das mit der Zener-Diode
Z1 sowie den Widerständen R4 und R6 die Schwellenglieder
25 und 26 nach Fig. 2 verwirklicht. Die Anode der Diode D1
ist über Widerstand R9 am invertierenden Eingang des
Operationsverstärkers I3 angeschlossen.
Die Ausgangsspannung UC des Operationsverstärkers I3
ist über Widerstand R15 mit dem inventierenden Eingang
eines über Widerstand R18 rückgekoppelten Operations
verstärkers I4 verbunden, dessen nicht invertierende
Eingang über Widerstand R17 am Bezugspunkt angeschlossen
ist. Am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers
I4 ist ferner über Widerstand R14 der Ausgang eines
Dreiecksignalgenerators 38, sowie über Widerstand R16 die
Leitung 13 angeschlossen, an der beim Loslassen des
Fußschalters 8 (Fig. 1) die Spannung +UR, bei Betätigung
des Fußschalters 8 die Nullspannung auftritt. Mit dem
Ausgang des Operationsverstärkers I4 ist über ein aus
Widerstand R19 und Kondensator C2 aufgebautes Tiefpaß-RC-
Glied der Eingang eines Komparators K von Referenzpegel
Null verbunden, dessen Ausgang die Ausgangsleitung 10 der
Regelungseinheit 6 bildet. Das Dreiecksignal des Dreieck
signalgenerators 38 wird nach Teilung am Spannungsteiler
R14-R16 der Spannung UC überlagert, so daß der Füllfaktor
der durch den Komparator K ausgegebenen Impulsreihe von
der Größe der Spannung UC abhängig ist. Tritt die Spannung
+UR auf, nimmt der Ausgang des Operationsverstärkers I4
einen negativen Spannungswert auf, das heißt an den
Elektroden 35 liegt keine Spannung an. Die mit dem Opera
tionsverstärker I4 verwirklichte Schaltung spielt also
auch die Rolle des Unterbrechungsglieds 21. Bei
Betätigung des Fußschalters 8 erreicht an Stelle der
Spannung +UR die Nullspannung die Leitung 13, so daß der
Regelungskreis wieder geschlossen wird. Der Widerstand R19
und der Kondensator C2 dienen zur Verhinderung von Tran
sienten bei der Einschaltung.
Fig. 4 zeigt die Charakteristik Ausgangsleistung-
Lastwiderstand (PL-RL) der Einrichtung nach der Erfindung
bei vier Werten des Parameters H, wobei der Wert des
Spannungsgrenzsignals ULK jeweils 2,5 V, 3,5 V, 5 V und 7
V beträgt. Diese Kurven sind Ergebnisse einer
Rechnersimulierung. Der Widerstand RL ist logarithmisch
aufgetragen. Die dickeren Linien zeigen die Charakteris
tiken. Diese bestehen aus einer durch das Stromgrenzsig
nal UIK eingestellten Stromgeneratorstrecke A, wobei in
der Regelungseinheit 6 die negative Stromrückkopplung des
Zweiges 34 dominiert, einer auf die Spitzenwert der
Leistung folgenden, absteigenden Strecke B, wobei die
negative Spannungsrückkopplung des Zweiges 33 dominiert,
sowie einer darauffolgenden, steil abfallenden Strecke C,
wobei die positive Stromrückkopplung des Zweiges 32 domi
niert. Die mit dünnerer Linie gezeichnete Strecke D zeigt,
wie sich die Leistung PL ändern würde, wenn nach Erreichen
des Maximalwertes die Ausgangsspannung UL auf konstantem
Wert gehalten wäre. Die Strecke C der Charakteristik nach
der Erfindung ermöglicht einen Leistungsabfall, dessen
Steilheit nicht nur der der Strecke D, sondern auch der
Leistungsabnahme überlegen ist, die in der EP A2 0 136 855
vorgeschlagen und dem Quadrat der Lastimpedanz umgekehrt
proportional ist. Dies ist mit Rücksicht auf den Vorgang
der Koagulierung vorteilhaft.
Die Einrichtung nach der Erfindung läßt sich nicht
nur nach dem gezeigten analogen, sondern auch nach einem
digitalen Verfahren, mit Hilfe einer Mikroprozessoreinheit
verwirklichen.
Die Einrichtung nach der Erfindung kann sowohl in
einer bipolaren, als auch in einer monopolaren
Elektrodenanordnung verwendet werden. Die Einrichtung
weist vorteilhafte Eigenschaften bei Extremwerten des
Lastwiderstands RL auf. Nähert sich der Widerstand RL dem
Nullwert (Kurzschluß zwischen den Elektroden 35), so
fließt wegen des praktisch strommäßigen Rückkopplungscha
rakters der Regelung (Strecke A) ein durch das Strom
grenzsignal UIK festgelegtes Kurzschlußstrom zwischen den
Elektroden 35. Nähert sich jedoch der Widerstand RL dem
Unendlichen (Elektroden 35 getrennt), so liegt wegen des
praktisch spannungsmäßigen Charakters der Rückkopplung
durch den Zweig 31 (Strecke C bei hohen Widerstands
werten) eine durch das Referenzsignal US bestimmte Über
wachungsspannung von z. B. 10 V an den Elektroden 35. Die
Einrichtung weist eine reversible Charakteristik auf. So
hat es keine schädliche Wirkung zur Folge, wenn der Chi
rurg nach einem Eingriff den darauffolgenden Gewebeteil
derart behandelt, daß er mit dem Fußschalter die Spannung
nicht abschaltet. Andererseits soll bei der Einrichtung
nach der Erfindung die Spannung zwischen Koagulierungen an
mehreren Punkten nicht unbedingt abgeschaltet werden.
Verzeichnis der verwendeten Bezugszeichen
1 Speiseeinheit
2 Speisequelle
3 Strommeßelement
4 Brückeninverter
5 Rechtecksignalquelle
6 Regelungseinheit
7 Einheit (zur Erzeugung des Spannungsgrenzsignals)
8 Fußschalter
9 Spannungsteiler
10 Leitung
11 Leitung
12 Leitung
14 Leitung
15 Leitung
16 Generator
17 Proportionalglied
18 Summierungsglied
19 Summen- und Differenzbildungsglied
20 Verzögerungsglied (erster Ordnung)
21 Unterbrechungsglied
22 Proportionalglied
23 Proportionalglied
24 Proportionalglied
25 Schwellenglied
26 Schwellenglied
27 Proportionalglied
28 Proportionalglied
29 Klemme
30 Summierungseinheit
31 Zweig
32 Zweig
33 Zweig
34 Zweig
35 Elektroden
36 Schwellenglied
37 Ausgang
38 Dreiecksignalgenerator
39 Leitung
A Strecke
B Strecke
C Strecke
C1, C2 Kondensator
D Strecke
D1 Diode
H Parameter
I1, . . . I4 Operationsverstärker
IL Strom
K Komparator
P1, P2 Potentiometer
PL Leistung
R1, . . . R19 Widerstand
RL Widerstand
UC Spannung
UI Spannung
UIK Stromgrenzsignal
UL Spannung
ULK Spannungsgrenzsignal
UR Spannung
US Referenzsignal
UT Speisespannung
Z1 Zener-Diode.
2 Speisequelle
3 Strommeßelement
4 Brückeninverter
5 Rechtecksignalquelle
6 Regelungseinheit
7 Einheit (zur Erzeugung des Spannungsgrenzsignals)
8 Fußschalter
9 Spannungsteiler
10 Leitung
11 Leitung
12 Leitung
14 Leitung
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17 Proportionalglied
18 Summierungsglied
19 Summen- und Differenzbildungsglied
20 Verzögerungsglied (erster Ordnung)
21 Unterbrechungsglied
22 Proportionalglied
23 Proportionalglied
24 Proportionalglied
25 Schwellenglied
26 Schwellenglied
27 Proportionalglied
28 Proportionalglied
29 Klemme
30 Summierungseinheit
31 Zweig
32 Zweig
33 Zweig
34 Zweig
35 Elektroden
36 Schwellenglied
37 Ausgang
38 Dreiecksignalgenerator
39 Leitung
A Strecke
B Strecke
C Strecke
C1, C2 Kondensator
D Strecke
D1 Diode
H Parameter
I1, . . . I4 Operationsverstärker
IL Strom
K Komparator
P1, P2 Potentiometer
PL Leistung
R1, . . . R19 Widerstand
RL Widerstand
UC Spannung
UI Spannung
UIK Stromgrenzsignal
UL Spannung
ULK Spannungsgrenzsignal
UR Spannung
US Referenzsignal
UT Speisespannung
Z1 Zener-Diode.
Claims (13)
1. Hochfrequenzeinrichtung für chirurgische Eingriffe
mit lastabhängiger Leistungsregelung, enthaltend chirur
gische Elektroden, einen die Elektroden mit elektrischer
Hochfrequenzenergie anspeisenden Generator und eine den
Generator antreibende steuerbare Speisequelle, wobei die
Speisequelle in Abhängigkeit von der Impedanz zwischen den
Elektroden gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß
die Speisequelle (2) durch Kombination einer negativen
Rückkopplung der an den Elektroden (35) anliegenden Span
nung und einer positiven Rückkopplung des die Elektroden
(35) durchfließenden Stromes gesteuert wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß zur Berücksichtigung der Größe des durch den
chirurgischen Eingriff betroffenen Gewebeteils das Maß der
positiven Rückkopplung des die Elektroden (35) durch
fließenden Stromes eingestellt werden kann.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die negative Rückkopplung der an den
Elektroden (35) anliegenden Spannung derart ausgestaltet
ist, daß im Falle einer Spannung, die eine Spannungsgrenze
unterschreitet, die Rückkopplung kleiner, im Falle einer
Spannung, die diese Spannungsgrenze übersteigt, die Rück
kopplung größer ist.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß bei der Steuerung der Speise
quelle (2) der die Elektroden (35) durchfließende Strom
auch negativ rückgekoppelt wird, wenn der Strom eine
Stromgrenze übersteigt, welche negative Rückkopplung von
einem größen Maß ist, als die erwähnte positive Rückkopp
lung des Stromes.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß zur Steuerung der Speiseeinheit (2) eine analoge
Regelungseinheit (6) vorgesehen ist, welche Regelungsein
heit (6) einen ersten Zweig (31) zur negativen Rückkopp
lung der an den Elektroden (35) anliegenden Spannung und
einen zweiten Zweig (32) zur positiven Rückkopplung des
die Elektroden (35) durchfließenden Stromes aufweist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß die Regelungseinheit (6) über den ersten Zweig
(31) hinaus einen dritten Zweig (33) zur negativen Rück
kopplung der an den Elektroden (35) anliegenden Spannung
aufweist, in welchem dritten Zweig (33) ein erstes Schwel
lenglied (25) eingeschaltet ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß dem ersten Schwellenglied (25) eine Einheit (7)
zur Einstellung des Schwellenwertes des ersten Schwellen
glieds (25) angeschlossen ist.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Regelungseinheit (6) über
den zweiten Zweig (32) hinaus einen vierten Zweig (34) zur
negativen Rückkopplung des die Elektroden (35) durch
fließenden Stromes aufweist, in welchem vierten Zweig
(34) ein zweites Schwellenglied (26) eingeschaltet ist.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß sie ein das Ausgangssignal der
Regelungseinheit (6) blockierendes, vorteilhaft mit einem
Fußschalter (8) zu betätigendes Glied (21) enthält.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Generator (16) eine Hoch
frequenz-Rechtecksignalquelle (5) und einen mit ge
steuerten HEXFET-Schaltelementen versehenen Brücken
inverter (4) oder Halbbrückeninverter enthält, welcher
Brückeninverter (4) oder Halbbrückeninverter mit seinem
Spannungseingang dem Ausgang der Speisequelle (2) an
geschlossen ist.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Rückkopplung der an den Elektroden (35)
anliegenden Spannung und die Rückkopplung des die
Elektroden (35) durchfließenden Stromes aufgrund der
Ausgangsspannung bzw. des Ausgangsstromes der Speisequelle
(2) geschehen werden.
12. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Regelungseinheit (6) eine mit
Operationsverstärker (I3) ausgelegte Summierungseinheit
(30) aufweist, an deren Summierungseingang der erste, der
zweite, der dritte und der vierte Zweig (31, 32, 33, 34),
sowie ein Referenzsignal (US) der Regelungseinheit (6)
angeschlossen sind, an ihrem Ausgang aber ein Eingang
eines weiteren, signalsummierenden Operationsverstärkers
(I4) angeschlossen ist, und daß dem Eingang des weiteren
Operationsverstärkers (I4) einerseits der Ausgang eines
Dreiecksignalgenerators (38), andererseits ein das Aus
gangssignal der Regelungseinheit (6) blockierendes Glied
auch angeschlossen sind.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß dem Ausgang des weiteren
Operationsverstärkers (I4) über ein Tiefpaßfilter (R19,
C2) ein Komparator (K) angeschlossen ist, wobei der
Ausgang des Komparators (K) den Ausgang (10) der Rege
lungseinheit (6) bildet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924233467 DE4233467A1 (de) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | Hochfrequenzeinrichtung für chirurgische Eingriffe mit lastabhängiger Leistungsregelung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924233467 DE4233467A1 (de) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | Hochfrequenzeinrichtung für chirurgische Eingriffe mit lastabhängiger Leistungsregelung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4233467A1 true DE4233467A1 (de) | 1994-04-07 |
Family
ID=6469686
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924233467 Withdrawn DE4233467A1 (de) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | Hochfrequenzeinrichtung für chirurgische Eingriffe mit lastabhängiger Leistungsregelung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4233467A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996039085A1 (en) * | 1995-06-06 | 1996-12-12 | Valleylab Inc. | A control system for neurosurgical electrosurgical unit |
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DE102008050635A1 (de) | 2008-10-07 | 2010-04-15 | Erbe Elektromedizin Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer gekühlten RF-Ablationssonde |
-
1992
- 1992-10-05 DE DE19924233467 patent/DE4233467A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: MUELLER-BORE & PARTNER, 80331 MUENCHEN |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |