EP3265006A1 - Elektrochirurgie-generator - Google Patents

Elektrochirurgie-generator

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Publication number
EP3265006A1
EP3265006A1 EP16707781.7A EP16707781A EP3265006A1 EP 3265006 A1 EP3265006 A1 EP 3265006A1 EP 16707781 A EP16707781 A EP 16707781A EP 3265006 A1 EP3265006 A1 EP 3265006A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
voltage
resonant circuit
circuit
detector
slope
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.)
Withdrawn
Application number
EP16707781.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ilja Assmus
Stefan Schiddel
Andreas Karrasch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Winter and Ibe GmbH
Original Assignee
Olympus Winter and Ibe GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Winter and Ibe GmbH filed Critical Olympus Winter and Ibe GmbH
Publication of EP3265006A1 publication Critical patent/EP3265006A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/12Surgical 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
    • A61B18/1206Generators therefor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/42Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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    • A61B18/12Surgical 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
    • A61B18/1206Generators therefor
    • A61B2018/1246Generators therefor characterised by the output polarity
    • A61B2018/126Generators therefor characterised by the output polarity bipolar
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/12Surgical 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
    • A61B18/1206Generators therefor
    • A61B2018/1286Generators therefor having a specific transformer
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/42Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/4815Resonant converters
    • H02M7/4818Resonant converters with means for adaptation of resonance frequency, e.g. by modification of capacitance or inductance of resonance circuits
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Definitions

  • the invention relates to an electrosurgery generator to which an electrosurgical instrument can be connected or connected.
  • Such electrosurgical generators typically include a resonant circuit and an output transformer, as well as a DC power supply unit for feeding the resonant circuit. It is important that the resonant circuit is clocked so fed with DC pulses, that the feeding of the DC pulses takes place synchronously to the voltage curve of the voltages in the resonant circuit.
  • the DC pulses are generated at a fixed frequency and fed into the resonant circuit. This frequency should correspond to the resonant frequency of the resonant circuit at a given load. Therefore, such a DC power supply unit and the resonant circuit may need to be manually tuned to one another and under certain circumstances also retuned later.
  • the excitation frequency can only coincide with the resonant frequency if the actual load is equal to the given load because the resonant frequency of the resonant circuit also changes as the load changes. This means that when changing the load, the excitation frequency no longer corresponds to the resonant frequency of the resonant circuit. This can lead to power losses and signal distortion.
  • the invention has for its object to provide an electrosurgery generator, which realizes a synchronization of DC pulses as control pulses for exciting the resonant circuit with the resonant frequency.
  • an electrosurgery generator which has a high-voltage direct-current power supply unit and a resonant circuit connected thereto.
  • the resonant circuit has an output transformer whose primary winding is part of the resonant circuit and whose secondary winding is connected to terminals for an electrosurgical instrument.
  • the resonant circuit is also connected to a drive circuit which is designed to indicate periodically drive pulses for exciting the resonant circuit with its resonant frequency.
  • the drive circuit comprises a synchronization unit which is connected to the resonant circuit, comprises at least one gradient detector and is designed to synchronize drive pulses with a reversal point of the voltage curve of the voltage in the resonant circuit.
  • the synchronization unit is designed to determine a respective reversal point of the voltage curve of the voltage in the resonant circuit by means of the gradient detector.
  • the slope detector is designed to detect a change in the slope direction of the voltage curve of the voltage in the resonant circuit and output a synchronization signal, which causes the drive circuit to trigger a drive pulse for the resonant circuit.
  • Such an electrosurgery generator makes manual tuning of the high-voltage direct current supply unit to the oscillating circuit superfluous because the output of the actuation pulses by the synchronization unit is automatically synchronized with the voltage profile of the voltages in the resonant circuit.
  • the gradient detector has a differentiating circuit, which is designed to generate a derivative signal that corresponds to the derivative of the voltage profile of the voltage in the resonant circuit.
  • the differentiating circuit is preferably connected to a zero-crossing detector, which is designed to detect a respective zero crossing of the derivative signal and then to trigger the synchronization signal.
  • a zero crossing of the derivative signal corresponds to a change of the slope direction of the voltage profile of the voltage in the resonant circuit, so that the generated by the zero crossing detector synchronization signal is carried out regularly on the detection of a reversal point of the voltage waveform of the voltages in the resonant circuit out.
  • the slope detector is preferably designed to scan the voltage profile of the frequency in the resonant circuit with a fixed sampling rate, which is a multiple of the frequency of the voltage curve of the voltage in the resonant circuit, and to compare successive, sampled voltage values with one another.
  • the gradient detector is preferably designed to carry out the comparison of the respective successive sampled voltage values by subtraction and to trigger the synchronization signal when the sign of the difference changes.
  • an electrosurgery generator in which the slope detector comprises a vibration passage detector, which is designed to detect a zero crossing of the voltage curve of the voltage in the resonant circuit.
  • the synchronization unit is preferably designed to determine a respective reversal point of the voltage profile of the voltages in the resonant circuit by means of the zero-crossing detector and the slope detector and to output the synchronization signal.
  • the gradient detector is designed to scan the voltage curve of the voltage in the resonant circuit at a sampling rate
  • the differentiating circuit preferably has a differential amplifier which is connected as a differentiating element by means of an RC element and to which the voltage u in the oscillating circuit is fed as an input signal and which supplies the derivative signal as an output signal
  • FIG. 3 shows an illustration of a vibration representing the voltage curve of the voltages in the oscillatory circuit, and shows therein the synchronization times for the drive pulses;
  • FIG. 4 shows a flowchart for illustrating a possible mode of operation of a synchronization unit according to the invention for an electrosurgery generator according to the invention
  • FIG. 6 shows a section of a voltage curve and an illustration of different gradients thereof
  • FIG. 7 shows components of an embodiment variant of a synchronization unit according to the invention for determining a respective gradient of the voltage profile by subtraction of sample values
  • Fig. 8 is an illustration of a differentiating element for a differentiating circuit as
  • FIG. 9 shows a schematic representation of the main components of a first variant of a synchronization unit; and a schematic representation of the most important components of a second variant of the synchronization unit.
  • Fig. 1 shows the essential components of an electrosurgical generator 10 with two terminals 12 and 14, to which an electrosurgical instrument can be connected or permanently connected.
  • the electrosurgical generator 10 is designed to provide at the terminals 12 and 14 a high-frequency alternating voltage which is suitable, for example, for coagulation, ablation or for the electrosurgical cutting of body tissue.
  • the electrosurgical generator 10 comprises a high-voltage direct current power supply unit 16, a resonant circuit 18 and an output transformer 20.
  • the output transformer has a primary winding 22 and a secondary winding 24.
  • the primary winding 22 together with a capacitor 26 forms the resonant circuit 18.
  • the primary winding 22 of the output transformer 20 is simultaneously a coil in the resonant circuit 18.
  • the terminals 12 and 14 are connected to the secondary winding 24 of the output transformer 20.
  • the secondary winding 24 may under certain circumstances have several taps, so that the terminals 12 and / or 14 may possibly be connected to the secondary winding 24 by means of a switch or a switching matrix with respectively suitable taps in order to provide different output voltages.
  • the electrosurgery generator 10 has a drive circuit 30, which is connected to the high-voltage direct-current power supply unit 16 and the resonant circuit 18 and is designed to periodically output drive pulses for exciting the resonant circuit 18 with its resonant frequency.
  • the drive circuit 30 has a switch 32, which can be realized by any suitable electrical component, for example a transistor.
  • a synchronization unit 34 is provided, which is connected to the resonant circuit 18 to tap the voltage u in the resonant circuit 18 and generate and output a synchronization signal sync in dependence on the voltage curve of this voltage u and with this synchronization signal sync the switch 32 to control so that it closes controlled by the synchronization signal sync and so feeds a respective drive pulse into the resonant circuit 18.
  • FIG. 2 shows an alternative variant of an electrosurgical generator 10 ', which differs from the electrosurgical generator 10 of FIG. 1 in that the oscillating circuit 18' has, in addition to a capacitor 26, a resonant circuit coil 28, which in the illustrated exemplary embodiment the primary winding 22 of the output transformer 20 is connected in series, so that the resonant frequency of the resonant circuit 18 'of the oscillating circuit coil 28, the primary winding 22 and the capacitor (the capacitor) 26 is determined. Except for details of the grounding, the structure of electrosurgical Incidentally, the generator 10 'is similar to the structure of the electrosurgical generator 10 of FIG. 1.
  • the drive pulses are triggered synchronously with a respective positive or negative maximum of the AC voltage in the resonant circuit 18.
  • a respective positive or negative maximum of the AC voltage the slope of the voltage waveform of the AC voltage is 0; the voltage curve reverses there, that is, the drive pulses are to be synchronized with a respective (positive or negative) reversal point 42 of the voltage curve 40. This is illustrated in FIG.
  • FIG. 4 illustrates a variant of how the synchronization unit 34 detects a respective reversal point 42 of the voltage curve 40 of the voltage in the oscillatory circuit 18 and then generates a respective synchronization signal.
  • the process illustrated in FIG. 4 is triggered to generate a synchronization signal and generate a drive pulse as a follow-up pulse to a preceding drive pulse by a first drive pulse (start pulse) 52.
  • Start pulse 52 is used to start a zero vibration detector 54 which is designed to generate either a positive drive pulse or to detect a negative zero crossing of the voltage curve of the voltage in the resonant circuit.
  • the vibration zero crossing detector 54 is designed to detect a zero crossing from positive to negative (negative zero crossing) of the voltage curve of the voltage of the oscillating circuit 18. If such a zero crossing is detected, the zero-crossing detector 54 produces an output signal (yes).
  • a slope detector 58 detects a respective slope of the voltage waveform of the voltage in the resonant circuit 18 and checks (step 60) whether this slope is less than zero. If so, the slope detector 58 then waits (step 62) until the slope is zero. As soon as this is the case, there is a reversal point of the voltage curve of the voltage in the resonant circuit 18 and a synchronization signal (yes) is triggered and a sequence pulse (64) is triggered.
  • a zero oscillation of the oscillation is determined by means of a zero-crossing signal detector 54. Since the synchronization signal and thus the next drive pulse (sequence pulse 64) to the "lower" reversal point (270 °) of the voltage waveform from the voltage in the resonant circuit 18 is to take place, the However, sinusoidal voltage waveform has two zero-crossings, is checked in parallel or subsequently by the slope detector 58 in a step 60, whether the slope of the voltage waveform is negative.
  • step 62 it is then waited in a step 62 until the next reversal point of the voltage curve of the voltage is reached in the resonant circuit 18, to which the next drive pulse (sequence pulse) is to be triggered.
  • This reversal point is determined in step 62 by checking when the slope of the voltage curve of the voltage in the resonant circuit 18 is zero. If this is the case, in step 64, the synchronization signal and thus the next drive pulse can be triggered as a follow-up pulse. Then the process can start again.
  • the slope detector 58 can determine the slope 70 of the sinusoidal voltage waveform from adjacent samples (voltage values) 72.1 and 72.2.
  • the successive voltage values 72.1 and 72.2 have a time interval ⁇ and, if the instantaneous slope of the voltage profile is not zero, a difference ⁇ .
  • the slope of the m t tangent 70 in the voltage curve 40 represents the instantaneous slope of the voltage profile.
  • the slope m t of the tangent 70 corresponds to the slope of a secant through the points PO and P1, which can be determined from the samples 72.1 and 72.2 and at a constant ⁇ (ie constant sampling rate ) is described by the difference ⁇ of the samples.
  • the accuracy of the tangent slope m t depends on how small ⁇ is.
  • FIG. 6 illustrates how the slope can be described solely by a respective ⁇ if ⁇ is always constant.
  • the scheme for determining ⁇ is shown as a measure of the slope m t .
  • a current sample value 82 with a preceding sample value 84 is added to a differential amplifier 86. This forms the difference between a respective current sample and a respective previous sample.
  • the voltage in the output of the differential amplifier 86 corresponds to this difference. If the voltage in the output of the differential amplifier 86 is equal to zero, this means that the slope of the voltage curve of the voltage in the resonant circuit 18 has reached a vertex and thus a reversal point.
  • the reversal point of the voltage curve of the voltage in the resonant circuit 18 can thus be determined by comparing the successive samples (voltage values) of the voltage in the resonant circuit and a synchronization signal can be generated if this difference is zero, falls below a threshold value close to zero or if between two successively determined differences whose sign changes.
  • the slope of the voltage curve 40 of the voltage in the resonant circuit 18 can be formed by forming the time derivative of the voltage profile.
  • a measure of the slopes of a sinusoid is known to be its cosine:
  • Fig. 8 it is shown that the sinusoidal voltage in the resonant circuit 18 as input voltage U e of a differentiating circuit 90 can be supplied to the output then a voltage U a is applied, the course of the time derivative of the voltage waveform 40 of the voltage in the resonant circuit 18 and thus forms a derivative signal.
  • the differentiating circuit 90 has a differential amplifier 92 whose non-inverted input is connected to ground in the embodiment.
  • the inventoried input of the differential amplifier 92 is preceded by a capacitor 94 and parallel to the difference amplifier 92, an ohmic resistor 96 is connected between the inventing input of the differential amplifier 92 and its output.
  • the capacitor 94 and the ohmic resistor 96 form an RC element, which is to be tuned to the expected frequency range, ie the resonant frequency of the resonant circuit.
  • the output voltage U a of the differentiating circuit 90 is zero when the input voltage U e and thus the voltage curve of the voltage in the resonant circuit 18 reaches the maximum value or the minimum value.
  • the differentiating circuit 90 has an influence on the amplitude of the output voltage U a at the output of the differential amplifier 92. As a result, the output voltage U a may not reach its expected maximum amplitude. However, since it depends on the detection of the reversal points of the voltage curve of the voltage in the resonant circuit 18, the maximum value of the output voltage U a of the differentiating circuit 90 is not important, because the output voltage U a is zero in the reversal points of the voltage curve of the voltage in the resonant circuit 18.
  • the differentiating circuit 90 which generates the synchronization signal at each (either positive or negative) zero crossing of the output voltage U a .
  • the differentiating circuit 90 and such zero crossing detector 98 thus constitute a vertex detector 100. This is illustrated in FIG.
  • FIG. 9 shows an embodiment of a synchronization unit 34 which has a vertex detector 100 which is formed by a differentiating circuit 90 and a zero-crossing detector 98 connected downstream of it.
  • the synchronization unit 34 'can have, in addition to the vertex detector 100, an oscillation zero crossing detector 102 upstream of it, whose input signal is the voltage or the voltage profile of the voltage in the resonant circuit 18 and the one passage of the voltage profile the voltage in the resonant circuit 18 of positive to negative values (negative zero crossing) detected and then outputs an output signal.
  • This output signal is fed to a frequency detector 104 and to a switch 108 which is connected upstream of the vertex detector 100 and its differentiating circuit 90.
  • the switch 108 At a respective negative zero crossing of the voltage waveform of the voltage in the resonant circuit 18, the switch 108 is closed by the output signal of the zero oscillation detector 102 and thus the voltage in the resonant circuit 18 is supplied to the input of the differentiating circuit 90.
  • the operation of the synchronization unit 34 'in FIG. 10 thus corresponds exactly to the procedure illustrated in FIG. 4.
  • the output value of the synchronization unit 34 'from FIG. 10 is thus the voltage u in the resonant circuit 18.
  • Output values of the synchronization unit 34' are not only the synchronization signal sync but also a signal f representing the frequency of the voltage curve of the voltage in the resonant circuit 18. LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • Oscillator I Idle-up detector 54, 102

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Elektrochirurgie-Generator, der eine Hochspannungsgleichstromversorgungseinheit und einen mit dieser verbundenen Schwingkreis aufweist. Der Schwingkreis besitzt einen Ausgangstransformator, dessen Primärwicklung Teil des Schwingkreises ist und dessen Sekundärwicklung mit Anschlüssen für ein Elektrochirurgie-Instrument verbunden ist. Der Schwingkreis ist außerdem mit einer Ansteuerschaltung verbunden, die ausgebildet ist, periodisch Ansteuerimpulse zum Anregen des Schwingkreises mit dessen Resonanzfrequenz anzugeben. Die Ansteuerschaltung umfasst eine Synchronisationseinheit, die mit dem Schwingkreis verbunden ist, wenigstens einen Steigungsdetektor umfasst und ausgebildet ist, Ansteuerimpulse mit einem Umkehrpunkt des Spannungsverlaufs der Spannung im Schwingkreis zu synchronisieren. Dabei ist die Synchronisationseinheit ausgebildet, einen jeweiligen Umkehrpunkt des Spannungsverlaufs der Spannung im Schwingkreis mittels des Steigungsdetektors zu ermitteln. Der Steigungsdetektor ist dabei ausgebildet, einen Wechsel der Steigungsrichtung des Spannungsverlaufs der Spannung im Schwingkreis zu detektieren und ein Synchronisationssignal auszugeben, das die Ansteuerschaltung veranlasst, einen Ansteuerimpuls für den Schwingkreis auszulösen.

Description

Elektrochirurgie-Generator
Die Erfindung betrifft einen Elektrochirurgie-Generator an dem ein Elektrochirurgie- Instrument angeschlossen werden kann oder angeschlossen ist.
Derartige Elektrochirurgie-Generatoren weisen typischerweise einen Schwingkreis und einen Ausgangstransformator auf sowie eine Gleichstromversorgungseinheit, um den Schwingkreis zu speisen. Dabei kommt es darauf an, dass der Schwingkreis derart getaktet mit Gleichstromimpulsen gespeist wird, dass das Einspeisen der Gleichstromimpulse synchron zum Spannungsverlauf der Spannungen im Schwingkreis erfolgt. Typischerweise werden die Gleichstromimpulse mit einer festen Frequenz erzeugt und in den Schwingkreis eingespeist. Diese Frequenz sollte dabei der Resonanzfrequenz des Schwingkreises bei einer vorgegebenen Last entsprechen. Deshalb müssen eine derartige Gleichstromversorgungseinheit und der Schwingkreis ggf. manuell aufeinander abgestimmt und unter Umständen später auch nachgestimmt werden.
Selbst bei genauer Abstimmung kann die Anregungsfrequenz nur mit der Resonanzfrequenz übereinstimmen, wenn die tatsächliche Last der vorgegebenen Last entspricht, da sich die Resonanzfrequenz des Schwingkreises bei Änderung der Last ebenfalls ändert. Dies führt dazu, dass bei Änderung der Last die Anregungsfrequenz nicht mehr der Resonanzfrequenz des Schwingkreises entspricht. Dies kann zu Leistungsverlusten und Verzerrungen des Signalverlaufs führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Elektrochirurgie-Generator zu schaffen, der eine Synchronisation von Gleichstromimpulsen als Steuerimpulse zum Anregen des Schwingkreises mit dessen Resonanzfrequenz verwirklicht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Elektrochirurgie-Generator gelöst, der eine Hochspannungsgleichstromversorgungseinheit und einen mit dieser verbundenen Schwingkreis aufweist. Der Schwingkreis besitzt einen Ausgangstransformator, dessen Primärwicklung Teil des Schwingkreises ist und dessen Sekundärwicklung mit Anschlüssen für ein Elektrochirurgie-Instrument verbunden ist. Der Schwingkreis ist außerdem mit einer Ansteuerschaltung verbunden, die ausgebildet ist, periodisch Ansteuerimpulse zum Anregen des Schwingkreises mit dessen Resonanzfrequenz anzugeben. Erfindungsgemäß umfasst die Ansteuerschaltung eine Synchronisationseinheit, die mit dem Schwingkreis verbunden ist, wenigstens einen Steigungsdetektor umfasst und ausgebildet ist, Ansteuerimpulse mit einem Umkehrpunkt des Spannungsverlaufs der Spannung im Schwingkreis zu synchronisieren. Dabei ist die Synchronisationseinheit ausgebildet, einen jeweiligen Umkehrpunkt des Spannungsverlaufs der Spannung im Schwingkreis mittels des Steigungsdetektors zu ermitteln. Der Steigungsdetektor ist dabei ausgebildet, einen Wechsel der Steigungsrichtung des Spannungsverlaufs der Spannung im Schwingkreis zu detektieren und ein Synchronisationssignal auszugeben, das die Ansteuerschaltung veranlasst, einen Ansteuerimpuls für den Schwingkreis auszulösen.
Ein derartiger Elektrochirurgie-Generator macht ein manuelles Abstimmen der Hoch- spannungsgleichstromversorgungseinheit auf den Schwingkreis überflüssig, weil die Abgabe der Ansteuerimpulse durch die Synchronisationseinheit automatisch mit dem Spannungsverlauf der Spannungen im Schwingkreis synchronisiert wird.
Vorzugsweise weist der Steigungsdetektor eine Differenzierschaltung auf, die ausgebildet ist, ein Ableitungssignal zu generieren, dass der Ableitung des Spannungsverlaufs der Spannung im Schwingkreis entspricht. Die Differenzierschaltung ist vorzugsweise mit einem Nulldurchgangsdetektor verbunden, der ausgebildet ist, einen jeweiligen Nulldurchgang des Ableitungssignals zu detektieren und daraufhin das Synchronisationssignal auszulösen. Ein Nulldurchgang des Ableitungssignals entspricht einem Wechsel der Steigungsrichtung des Spannungsverlaufs der Spannung im Schwingkreis, so dass das von dem Nulldurchgangsdetektor erzeugte Synchronisationssignal regelmäßig auf das Erkennen eines Umkehrpunkts des Spannungsverlaufs der Spannungen im Schwingkreis hin erfolgt.
Weiterhin ist der Steigungsdetektor vorzugsweise ausgebildet, den Spannungsverlauf der Frequenz im Schwingkreis mit einer festen Abtastrate, die ein Mehrfaches der Frequenz des Spannungsverlaufes der Spannung im Schwingkreis beträgt, abzutasten und aufeinanderfolgende, abgetastete Spannungswerte miteinander zu vergleichen. Hierbei ist der Steigungsdetektor vorzugsweise ausgebildet, den Vergleich der jeweiligen aufeinanderfolgenden, abgetasteten Spannungswerte durch Differenzbildung durchzuführen und bei einem Wechsel des Vorzeichens der Differenz das Synchronisationssignal auszulösen.
Besonders bevorzugt ist ein Elektrochirurgie-Generator, bei dem der Steigungsdetektor einen Schwingungsdurchgangsdetektor umfasst, der ausgebildet ist, einen Nulldurchgang des Spannungsverlaufs der Spannung im Schwingkreis zu detektieren.
Bei einem derartigen Elektrochirurgie-Generator ist die Synchronisationseinheit vorzugsweise ausgebildet, einen jeweiligen Umkehrpunkt des Spannungsverlaufs der Spannungen im Schwingkreis mittels des Schwingungsnulldurchgangsdetektors und des Steigungsdetektors zu ermitteln und das Synchronisationssignal auszugeben.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante, bei der der Steigungsdetektor dazu ausgebildet ist, den Spannungsverlauf der Spannung im Schwingkreis mit einer Abtastrate abzutasten, ist es bevorzugt, wenn die Synchronisationseinheit ausgebildet ist, bei einem Wechsel des Vorzeichens der Differenz der aufeinanderfolgenden, abgetasteten Spannungswerte nach einem zuvor durch den Schwingungsnulldurchgangsdetektor detektierten Nulldurchgang das Synchronisationssignal auszulösen.
Vorzugsweise weist die Differenzierschaltung einen Differenzverstärker auf, der mittels eine RC-Glieds als Differenzierglied beschaltet ist und dem als Eingangssignal die Spannung u im Schwingkreis zugeführt wird und der als Ausgangssignal das Ableitungssignal liefert
Die Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Figuren näher erläutert werden. Von diesem zeigt: Fig. 1 einige wesentliche Komponenten eines erfindungsgemäßen Elektrochirurgie-Generators;
Fig. 2 einige wesentliche Komponenten einer alternativen Variante eines erfindungsgemäßen Elektrochirurgie-Generators;
Fig. 3 eine Illustration einer den Spannungsverlauf der Spannungen im Schwingkreis repräsentierenden Schwingung und darin eingezeichnet, die Synchronisationszeitpunkte für die Ansteuerimpulse;
Fig. 4 ein Flussdiagramm zur Illustration einer möglichen Arbeitsweise einer erfindungsgemäßen Synchronisationseinheit für einen erfindungsgemäßen Elektrochirurgie-Generator;
Fig. 5 eine Illustration zur Erläuterung des Vergleichs jeweils aufeinanderfolgender, abgetasteter Spannungswerte;
Fig. 6 einen Ausschnitt eines Spannungsverlaufs und einer Illustration unterschiedlicher Steigungen desselben;
Fig. 7 Bestandteile einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Synchronisationseinheit zum Bestimmen einer jeweiligen Steigung des Spannungsverlaufs durch Differenzbildung von Abtastwerten;
Fig. 8 eine Illustration eines Differenziergliedes für eine Differenzierschaltung als
Teil eines Steigungsdetektors für eine erfindungsgemäße Synchronisationseinheit;
Fig. 9 eine schematische Darstellung der Hauptkomponenten einer ersten Variante einer Synchronisationseinheit; und eine schematische Darstellung der wichtigsten Komponenten einer zweiten Variante der Synchronisationseinheit.
Fig. 1 zeigt die wesentlichen Komponenten eines Elektrochirurgie-Generators 10 mit zwei Anschlüssen 12 und 14, an die ein Elektrochirurgie-Instrument angeschlossen werden kann oder auch dauerhaft angeschlossen sein kann. Der Elektrochirurgie-Generator 10 ist ausgebildet, an den Anschlüssen 12 und 14 eine hochfrequente Wechselspannung bereitzustellen, die beispielsweise zur Koagulation, Ablation oder zum elektrochirurgi- schen Schneiden von Körpergewebe geeignet ist.
Der Elektrochirurgie-Generator 10 umfasst eine Hochspannungsgleichstromversorgungs- einheit 16, einen Schwingkreis 18 und einen Ausgangstransformator 20. Der Ausgangstransformator weist eine Primärwicklung 22 und eine Sekundärwicklung 24 auf. Die Primärwicklung 22 bildet zusammen mit einem Kondensator 26 den Schwingkreis 18. Somit ist die Primärwicklung 22 des Ausgangstransformators 20 gleichzeitig eine Spule im Schwingkreis 18. Die Anschlüsse 12 und 14 sind mit der Sekundärwicklung 24 des Ausgangstransformators 20 verbunden. Die Sekundärwicklung 24 kann unter Umständen mehrere Abgriffe haben, so dass die Anschlüsse 12 und/oder 14 unter Umständen mittels eines Schalters oder einer Schaltmatrix mit jeweils geeigneten Abgriffen an der Sekundärwicklung 24 verbunden werden können, um unterschiedliche Ausgangsspannungen bereitzustellen. Außerdem weist der Elektrochirurgie-Generator 10 eine Ansteuerschaltung 30 auf, die mit der Hochspannungsgleichstromversorgungseinheit 16 und dem Schwingkreis 18 verbunden ist und dazu ausgebildet ist, periodisch Ansteuerimpulse zum Anregen des Schwingkreises 18 mit dessen Resonanzfrequenz auszugeben. Dazu weist die Ansteuerschaltung 30 einen Schalter 32 auf, der durch ein beliebiges geeignetes elektrisches Bauelement, beispielsweise einen Transistor, realisiert sein kann. Um dem Schalter 32 synchron zum Spannungsverlauf der Spannung im Schwingkreis anzusteuern, ist eine Synchronisationseinheit 34 vorgesehen, die mit dem Schwingkreis 18 verbunden ist, um die Spannung u im Schwingkreis 18 abzugreifen und in Abhängigkeit des Spannungsverlaufs dieser Spannung u ein Synchronisationssignal sync zu generieren und auszugeben und mit diesem Synchronisationssignal sync den Schalter 32 so anzusteuern, dass er durch das Synchronisationssignal sync angesteuert schließt und so einen jeweiligen Ansteuerimpuls in den Schwingkreis 18 einspeist.
Fig. 2 zeigt eine alternative Variante eines Elektrochirurgie-Generators 10', der sich von dem Elektrochirurgie-Generator 10 aus Fig. 1 dadurch unterscheidet, dass der Schwing- kreis 18' neben einem Kondensator 26 eine Schwingkreisspule 28 aufweist, die im dargestellten Ausführungsbeispiel mit der Primärwicklung 22 des Ausgangstransformators 20 in Serie geschaltet ist, so dass die Resonanzfrequenz des Schwingkreises 18' von der Schwingkreisspule 28, der Primärwicklung 22 und der Kapazität (dem Kondensator) 26 bestimmt ist. Bis auf Details der Masseführung ist der Aufbau des Elektrochirurgie- Generators 10' im Übrigen ähnlich zum Aufbau des Elektrochirurgie-Generators 10 aus Fig. 1.
Idealerweise werden die Ansteuerimpulse synchron zu einem jeweiligen positiven oder negativen Maximum der Wechselspannung in dem Schwingkreis 18 ausgelöst. In einem jeweiligen positiven oder negativen Maximum der Wechselspannung ist die Steigung des Spannungsverlaufs der Wechselspannung 0; der Spannungsverlauf kehrt sich dort um, das heißt, die Ansteuerimpulse sind mit einem jeweiligen (positiven oder negativen) Umkehrpunkt 42 des Spannungsverlaufs 40 zu synchronisieren. Dies ist in Fig. 3 illustriert.
Fig. 4 illustriert anhand eines Flussdiagrams eine Variante, wie die Synchronisationseinheit 34 einen jeweiligen Umkehrpunkt 42 des Spannungsverlaufs 40 der Spannung im Schwingkreis 18 detektiert und daraufhin ein jeweiliges Synchronisationssignal erzeugt. Ausgelöst wird der in Fig. 4 illustrierte Vorgang zum Generieren eines Synchronisationssignals und Generieren eines AnSteuerimpulses als Folgeimpuls auf einen vorangehenden Ansteuerpuls durch einen ersten Ansteuerpuls (Startpuls) 52. Mit dem Startpuls 52 wird ein Schwingungsnulldurchgangsdetektor 54 gestartet, der dazu ausgebildet ist, entweder einen positiven oder einen negativen Nulldurchgang des Spannungsverlaufs der Spannung im Schwingkreis zu detektieren. Im Ausführungsbeispiel ist der Schwin- gungsnulldurchgangsdetektor 54 dazu ausgebildet, einen Nulldurchgang von positiv in negativ (negativer Nulldurchgang) des Spannungsverlaufs der Spannung des Schwingkreises 18 zu detektieren. Falls ein derartiger Nulldurchgang detektiert ist, erzeugt der Schwingungsnulldurchgangsdetektor 54 ein Ausgangssignal (ja).
Parallel dazu ermittelt ein Steigungsdetektor 58 eine jeweilige Steigung des Spannungsverlaufs der Spannung im Schwingkreis 18 und prüft (Schritt 60) ob diese Steigung kleiner Null ist. Falls dies der Fall ist, wartet der Steigungsdetektor 58 anschließend (Schritt 62), bis die Steigung Null ist. Sobald dies der Fall ist, liegt ein Umkehrpunkt des Spannungsverlaufs der Spannung im Schwingkreis 18 vor und es wird ein Synchronisationssignal (ja) ausgelöst und eine Folgeimpuls (64) ausgelöst.
Der in Fig. 4 abgebildete Vorgang lässt sich somit auch wie folgt zusammenfassen: Nach einem erfolgten Startimpuls 52 wird zunächst ein Schwingungsnulldurchgang mittels eines Schwingungsnulldurchgangdetektors 54 ermittelt. Da das Synchronisationssignal und damit der nächste Ansteuerimpuls (Folgeimpuls 64) dem „unteren" Umkehrpunkt (270°) der Spannungsverlauf aus der Spannung im Schwingkreis 18 erfolgen soll, der sinusförmige Spannungsverlauf jedoch zwei Null-Durchgänge hat, wird parallel oder nachfolgend mittels des Steigungsdetektors 58 in einem Schritt 60 geprüft, ob die Steigung des Spannungsverlaufs negativ ist. Falls dies der Fall ist (60), wird anschließend in einem Schritt 62 gewartet, bis der nächste Umkehrpunkt des Spannungsverlaufs der Spannung im Schwingkreis 18 erreicht ist, zu dem der nächste Ansteuerpuls (Folgeimpuls) ausgelöst werden soll. Dieser Umkehrpunkt wird im Schritt 62 dadurch ermittelt, dass geprüft wird, wann die Steigung des Spannungsverlaufs der Spannung im Schwingkreis 18 Null beträgt. Falls dies der Fall ist, kann im Schritt 64 das Synchronisationssignal und damit der nächste Ansteuerimpuls als Folgeimpuls ausgelöst werden. Anschließend kann der Vorgang von Neuem beginnen.
Fig. 5 illustriert, wie der Steigungsdetektor 58 die Steigung 70 des sinusförmigen Spannungsverlaufs aus benachbarten Abtastwerten (Spannungswerten) 72.1 und 72.2 ermitteln kann. Wenn die Spannung im Schwingkreis 18 mit einer festen Abtastrate abgetastet wird, haben die aufeinanderfolgenden Spannungswerte 72.1 und 72.2 einen zeitlichen Abstand ΔΧ und - sofern die momentane Steigung des Spannungsverlaufs nicht Null ist - eine Differenz ΔΥ. Die Steigung der mt Tangente 70 in dem Spannungsverlauf 40 repräsentiert die momentane Steigung des Spannungsverlaufs. Wenn die Abtastrate genügend hoch ist (also Δχ genügend klein ist) entspricht die Steigung mt der Tangente 70 der Steigung einer Sekante durch die Punkte PO und P1 , welche aus den Abtastwerten 72.1 und 72.2 ermittelt werden kann und bei gleichbleibendem ΔΧ (also konstanter Abtastrate) durch die Differenz ΔΥ der Abtastwerte beschrieben ist. Die Genauigkeit der Tangentensteigung mt hängt davon ab, wie klein ΔΧ ist.
In Fig. 6 ist illustriert, wie sich die Steigung allein durch ein jeweiliges ΔΥ beschreiben lässt, wenn ΔΧ stets konstant ist. Fig. 5 illustriert damit, dass bei konstanten ΔΧ die Steigung des Spannungsverlaufs der Spannung im Schwingkreis 18 zu jedem Zeitpunkt durch ΔΥ eindeutig beschrieben ist. Dementsprechend stellt die Differenz ΔΥ zweier aufeinanderfolgender Abtastwerte der Spannung im Schwingkreis 18 die Steigung des jeweiligen Spannungsverlaufs dar, sofern die Abtastrate konstant und groß genug ist, so dass der Umkehrpunkt (Steigung mt=0) bekannt werden kann. In Fig. 7 ist das Schema zum Ermitteln von ΔΥ als Maß für die Steigung mt dargestellt. Im Takt der Abtastrate 80 wird ein aktueller Abtastwert 82 mit einem vorangegangenen Abtastwert 84 einem Differenzverstärker 86 zugefügt. Diese bildet die Differenz zwischen einem jeweiligen aktuellen Abtastwert und einem jeweiligen vorangegangenen Abtastwert. Die Spannung im Ausgang des Differenzverstärkers 86 entspricht dieser Differenz. Falls die Spannung im Ausgang des Differenzverstärkers 86 gleich Null ist bedeutet dies, dass auch die Steigung des Spannungsverlaufs der Spannung im Schwingkreis 18 einen Scheitelpunkt und damit einen Umkehrpunkt erreicht hat. Der Umkehrpunkt des Spannungsverlaufs der Spannung im Schwingkreis 18 kann somit durch Vergleichen der aufeinanderfolgenden Abtastwerte (Spannungswerte) der Spannung im Schwingkreis ermittelt werden und ein Synchronisationssignal dann erzeugt werden, wenn diese Differenz Null ist, einen nahe an Null liegenden Schwellschwert unterschreitet oder wenn sich zwischen zwei aufeinander folgend bestimmten Differenzen deren Vorzeichen wechselt.
Die Steigung des Spannungsverlaufs 40 der Spannung im Schwingkreis 18 kann durch Bilden der zeitlichen Ableitung des Spannungsverlaufs gebildet werden. Ein Maß der Steigungen einer Sinuskurve ist bekanntermaßen deren Kosinus:
— sin(a) = cos(a )
dt
Die zeitliche Ableitung eines sinusförmigen Spannungsverlaufes ist somit kosinusförmig und es ergibt sich, dass die zeitliche Ableitung des Spanungsverlaufs im Schwingkreis 18 an den Umkehrpunkten des Spannungsverlaufs (a=90° bzw. a=270°) Null ist, weil der Kosinus in den Wendepunkten der Sinusfunktion gleich Null ist.
In Fig. 8 ist dargestellt, dass die sinusförmige Spannung im Schwingkreis 18 als Eingangsspannung Ue einer Differenzierschaltung 90 zugeführt werden kann, an deren Ausgang dann eine Spannung Ua anliegt, deren Verlauf der zeitlichen Ableitung des Spannungsverlaufs 40 der Spannung im Schwingkreis 18 entspricht und somit ein Ableitungssignal bildet.
Die Differenzierschaltung 90 weist ein Differenzverstärker 92 auf, dessen nichtinvertierter Eingang im Ausführungsbeispiel mit Masse verbunden ist. Dem inventierenden Eingang des Differenzverstärkers 92 ist ein Kondensator 94 vorgeschaltet und parallel zum Diffe- renzverstärker 92 ist zwischen dem inventierenden Eingang des Differenzverstärkers 92 und dessen Ausgang ein ohmscher Widerstand 96 geschaltet. Der Kondensator 94 und der ohmsche Widerstand 96 bilden ein RC-Glied, das auf den zu erwartenden Frequenzbereich, also die Resonanzfrequenz des Schwingkreises, abzustimmen ist. Die Ausgangspannung Ua der Differenzierschaltung 90 beträgt Null, wenn die Eingangsspannung Ue und damit der Spannungsverlauf der Spannung im Schwingkreis 18 den Maximalwert oder den Minimalwert erreicht. Es ist zwar aufgrund von Bauteildifferenzen des Schwingkreises 18 zu erwarten, dass das festeingestellte RC-Glied die Differenzierschaltung 90 einen Einfluss auf die Amplitude der Ausgangsspannung Ua am Ausgang des Differenzverstärkers 92 hat. Dies hat zur Folge, dass die Ausgangsspannung Ua möglicherweise nicht ihre zu erwartende maximale Amplitude erreicht. Da es jedoch auf die Detektion der Umkehrpunkte des Spannungsverlaufs der Spannung im Schwingkreis 18 ankommt, ist der Maximalwert der Ausgangsspannung Ua der Differenzierschaltung 90 nicht von Bedeutung, denn die Ausgangsspannung Ua ist in den Umkehrpunkten des Spannungsverlaufs der Spannung im Schwingkreis 18 Null. D.h. es reicht, der Differenzierschaltung 90 einen Nulldurchgangsdetektor nachzuschalten, der bei jedem (entweder positiven oder negativen) Nulldurchgang der Ausgansspannung Ua das Synchronisationssignal erzeugt. Die Differenzierschaltung 90 und ein derartiger Nulldurchgangsdetektor 98 stellen somit einen Scheitelpunktdetektor 100 dar. Dies ist in Fig. 9 dargestellt.
Fig. 9 zeigt eine Ausführungsvariante einer Synchronisationseinheit 34, die einen Scheitelpunktdetektor 100 aufweist, der von einer Differenzierschaltung 90 und einem dieser nachgeschalteten Nulldurchgangsdetektor 98 gebildet ist.
In einer weiteren Ausführungsvariante, die in Fig. 10 abgebildet ist, kann die Synchronisationseinheit 34' neben dem Scheitelpunktdetektor 100 auch einen diesem vorgeschalteten Schwingungsnulldurchgangsdetektor 102 aufweisen, dessen Eingangssignal die Spannung bzw. der Spannungsverlauf der Spannung im Schwingkreis 18 ist und der einen Durchgang des Spannungsverlaufs der Spannung im Schwingkreis 18 von positiven zu negativen Werten (negativer Nulldurchgang) detektiert und daraufhin ein Ausganssignal ausgibt. Dieses Ausgangssignal wird zum einen einem Frequenzdetektor 104 zugeführt und zum anderen einem Schalter 108, der dem Scheitelpunktdetektor 100 und dessen Differenzierschaltung 90 vorgeschaltet ist. Bei einem jeweiligen negativen Nulldurchgang des Spannungsverlaufs der Spannung im Schwingkreis 18 wird der Schalter 108 durch das Ausgangssignal des Schwingungsnulldurchgangsdetektors 102 geschlossen und damit die Spannung im Schwingkreis 18 dem Eingang der Differenzierschaltung 90 zugeführt. Die Arbeitsweise der Synchronisationseinheit 34' in Fig. 10 entspricht damit genau dem in Fig. 4 illustrierten Vorgehen.
Eingangswert der Synchronisationseinheit 34' aus Fig. 10 ist somit die Spannung u im Schwingkreis 18. Ausgangswerte der Synchronisationseinheit 34' sind neben dem Synchronisationssignal sync auch ein Signal f, das die Frequenz des Spannungsverlaufs der Spannung im Schwingkreis 18 repräsentiert. Bezugszeichenliste
Elektrochirurgie-Generator 10
Anschlüsse 12, 14
Hochspannungsgleichstromversorgungseinheit 16
Schwingkreis 18, 18'
Ausgangstransformator 20
Primärwicklung 22
Sekundärwicklung 24
Kondensator 26, 94
Schwingkreisspule 28
Ansteuerschaltung 30
Schalter 32, 108
Synchronisationseinheit 34, 34'
Spannungsverlauf 40
Umkehrpunkt 42
Startimpuls 52
Schwing u ngsnu I Id u rchgangsd etektor 54, 102
Steigungsdetektor 58
Folgeimpuls 64
Tangente, Steigung 70
Abtastwert, Spannungswert 72.1 , 72.2
Abtastrate 80
Aktueller Abtastwert 82
Vorangegangener Abtastwert 84
Differenzverstärker 86, 92
Differenzierschaltung 90
Widerstand 96
Nulldurchgangsdetektor 98
Scheitelpunktdetektor 100
Frequenzdetektor 104

Claims

Patentansprüche
1. Elektrochirurgie-Generator (10), umfassend eine Hochspannungsgleichstromver- sorgungseinheit (16), einen mit der Hochspannungsgleichstromversorgungseinheit (16) verbundenen Schwingkreis (18, 18') mit einem Ausgangstransformator (20), dessen Primärwicklung (22) Teil des Schwingkreises (18, 18') ist und dessen Sekundärwicklung (24) mit Anschlüssen (12, 14) für ein Elektrochirurgie-Instrument verbunden ist, wobei der Schwingkreis (18, 18') mit einer Ansteuerschaltung (30) verbunden ist, die ausgebildet ist, periodisch Ansteuerimpulse zum Anregen des Schwingkreises (18, 18') mit dessen Resonanzfrequenz auszugeben, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerschaltung (30) eine Synchronisationseinheit (34, 34') umfasst, die mit dem Schwingkreis (18, 18') verbunden ist, wenigstens einen Steigungsdetektor (58) umfasst und ausgebildet ist, Ansteuerimpulse mit einem Umkehrpunkt des Spannungsverlaufs der Spannung im Schwingkreis (18, 18') zu synchronisieren, wobei die Synchronisationseinheit (34, 34') ausgebildet ist, einen jeweiligen Umkehrpunkt des Spannungsverlaufs der Spannung im Schwingkreis (18, 18') mittels des Steigungsdetektors (58) zu ermitteln, wobei der Steigungsdetektor (58) ausgebildet ist, einen Wechsel der Steigungsrichtung des Spannungsverlaufs der Spannung im Schwingkreis (18, 18') zu detektieren und ein Synchronisationssignal auszugeben, das die Ansteuerschaltung veranlasst, einen Ansteuerimpuls für den Schwingkreis (18, 18') auszulösen.
2. Elektrochirurgie-Generator (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Steigungsdetektor (58) eine Differenzierschaltung (90) umfasst, die ausgebildet ist, ein Ableitungssignal zu generieren, das der Ableitung des Spannungsverlaufs der Spannung im Schwingkreis (18, 18') entspricht.
3. Elektrochirurgie-Generator (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisationseinheit (34, 34') einen Nulldurchgangsdetektor (98) umfasst, der der Differenzierschaltung (90) nachgeschaltet und ausgebildet ist, einen jeweiligen Nulldurchgang des Ableitungssignals zu detektieren und daraufhin das Synchronisationssignal auszulösen.
4. Elektrochirurgie-Generator (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Steigungsdetektor (58) ausgebildet ist, den Spannungsverlaufs der Spannung im Schwingkreis (18, 18') mit einer festen Abtastrate (80), die ein Mehrfaches der Frequenz des Spannungsverlaufs der Spannung im Schwingkreis (18, 18') beträgt, abzutasten und aufeinanderfolgende abgetastete Spannungswerte (72.1 , 72.2) miteinander zu vergleichen.
Elektrochirurgie-Generator (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steigungsdetektor (58) ausgebildet ist, den Vergleich der jeweiligen aufeinanderfolgenden abgetasteten Spannungswerte (72.1 , 72.2) durch Differenzbildung durchzuführen.
Elektrochirurgie-Generator (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisationseinheit (34, 34') ausgebildet ist, bei einem Wechsel des Vorzeichens der Differenz das Synchronisationssignal auszulösen.
Elektrochirurgie-Generator (10) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisationseinheit (34, 34') einen Schwin- gungsnulldurchgangsdetektor (54, 102) umfasst, der ausgebildet ist, einen Nulldurchgang des Spannungsverlaufs der Spannung im Schwingkreis (18, 18') zu de- tektieren, und wobei die Synchronisationseinheit (34, 34') ausgebildet ist, einen jeweiligen Umkehrpunkt des Spannungsverlaufs der Spannung im Schwingkreis (18, 18') nach Ansprechen des Schwingungsnulldurchgangsdetektors (54, 102) mittels des Steigungsdetektors (58) zu ermitteln und das Synchronisationssignal auszugeben.
Elektrochirurgie-Generator (10) nach wenigstens einem der Anspruch 2 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenzierschaltung (90) einen Differenzverstärker (86, 92) aufweist, der mittels eine RC-Glieds (26, 94, 96) als Differenzierglied beschaltet ist, dem als Eingangssignal die Spannung (u) im Schwingkreis (18, 18') zugeführt wird und der als Ausgangssignal das Ableitungssignal liefert.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116999153A (zh) * 2023-08-16 2023-11-07 上海理工大学 一种纳米刀控制结构

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017112684A1 (de) * 2017-06-08 2018-12-13 Olympus Winter & Ibe Gmbh Elektrochirurgie-Generator
DE102018116771A1 (de) * 2018-07-11 2020-01-16 Olympus Winter & Ibe Gmbh Verfahren zum Betrieb eines elektrochirurgischen Systems und Ultraschallgenerator
PL4124310T3 (pl) 2021-07-26 2024-02-19 Erbe Elektromedizin Gmbh Generator z odzyskiwaniem energii

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4888821A (en) * 1988-12-09 1989-12-19 Honeywell Inc. Synchronization circuit for a resonant flyback high voltage supply
GB9314391D0 (en) 1993-07-12 1993-08-25 Gyrus Medical Ltd A radio frequency oscillator and an electrosurgical generator incorporating such an oscillator
GB9913652D0 (en) * 1999-06-11 1999-08-11 Gyrus Medical Ltd An electrosurgical generator
US7799020B2 (en) 2006-10-02 2010-09-21 Conmed Corporation Near-instantaneous responsive closed loop control electrosurgical generator and method
DE102007051097A1 (de) 2007-10-24 2009-04-30 Celon Ag Medical Instruments HF-Chirurgiegerät und Verfahren für ein HF-Chirurgiegerät
DE102008039884A1 (de) * 2008-08-27 2010-03-04 Erbe Elektromedizin Gmbh Elektrochirurgischer HF-Generator
GB2480498A (en) 2010-05-21 2011-11-23 Ethicon Endo Surgery Inc Medical device comprising RF circuitry
US9039694B2 (en) * 2010-10-22 2015-05-26 Just Right Surgical, Llc RF generator system for surgical vessel sealing
US10842563B2 (en) 2013-03-15 2020-11-24 Covidien Lp System and method for power control of electrosurgical resonant inverters
US10729484B2 (en) * 2013-07-16 2020-08-04 Covidien Lp Electrosurgical generator with continuously and arbitrarily variable crest factor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116999153A (zh) * 2023-08-16 2023-11-07 上海理工大学 一种纳米刀控制结构

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018515154A (ja) 2018-06-14
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WO2016142266A1 (de) 2016-09-15
DE102015204127A1 (de) 2016-09-08
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US10588685B2 (en) 2020-03-17
US20180042660A1 (en) 2018-02-15

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