KR20220052275A - 테스트 장치 - Google Patents

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KR20220052275A
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light
electrode
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surgical
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KR1020210135519A
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클라우스 피셔
알렉산더 노이게바우어
Original Assignee
에에르베에 엘렉트로메디찐 게엠베하
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Abstract

본 발명에 따르면, RF 수술 기구(11)에 의해 생성된 광 외관(13, 44)의 분석을 위한 분석 장치(AE)의 테스트, 특히 교정을 위한 테스트 장치(TE)가 제공된다. 테스트 장치(TE)는 테스트 대상(24)을 포함하고, 상기 테스트 대상은 플라즈마 테스트 광 외관을 생성하도록 구성되며, 그 광은 수광 유닛(14)에 의해 수신될 수 있다. 또한, 광 외관(13, 44)의 분석을 위한 분석 장치(AE)의 테스트, 특히 교정을 위한 방법(100)이 제공되며, 상기 광 외관(13, 44)은 RF 수술 기구(11)에 의해 생성된다. 본 발명에 따른 방법(100)은 테스트 대상(24)과 전극(10) 사이에 테스트 광 외관(44)을 생성하는 단계를 포함한다. 테스트 광 외관(44)의 광은 수광 유닛(14)에 의해 수신된다. 방법(100)은 바람직하게는 수술 팀의 구성원, 특히 외과의 또는 외과 조수에 의해 수행될 수 있다.

Description

테스트 장치 {TEST DEVICE}
본 발명은 조직에 대한 전기 외과적 개입에 의해 생성된 광 외관의 분석 분야에 관한 것이다.
Spether 등의 전문 저널 BIOMEDICAL OPTICS EXPRESS에 게재된 기사 "Real-time tissue differentiation based on optical emission spectroscopy for guided electrosurgical tumor resection(유도 전기 수술 종양 절제를 위한 광학 방출 분광법에 기반한 실시간 조직 분화)"에서는, 환자의 장기에서 수술에 의해 적출된 조직 샘플과 기구 사이에 광 외관이 생성되고 후속해서 평가되는 맥락에서 전임상 연구가 설명된다.
EP 2 659 846 A1에는 광 외관의 생성 하에 생물학적 조직에 대한 개입을 위한 기구를 갖는 수술 장치가 알려져 있다. 장치는 조직에 대한 전기적 개입에 의해 생성된 광 특징을 결정하기 위한 분석 장치와 개입 동안 생성된 광의 특징을 개입 대상인 생물학적 조직의 조직 특징에 할당하기 위한 판별기 장치를 포함한다. EP 2 659 846 A1은 참조 스펙트럼 또는 건강한 조직 및 질병에 걸린 조직의 특징적인 광 특성, 다양한 조직 유형 등을 데이터베이스에 저장할 것을 제안한다. 데이터베이스는 정적으로, 즉 수술 시작 전에 해당 데이터로 채워질 수 있다. 수술 전이나 수술 중에 데이터를 얻거나 이후에 데이터를 조정하는 것도 가능하다. 예를 들어, 외과의가 특정 조직(예를 들어, 건강한 조직) 내부를 안전하게 절단한다면, 그가 소정 파라미터로서 적어도 하나의 발생 광 특징을 저장하도록 제공될 수 있다. 나중에 인식된 상기 소정 파라미터의 편차는 신호를 생성하기 위해 판별기 장치에 의해 감지될 수 있다. 상기 장치는 이 신호를 추가로 처리하고 전송할 수 있다. 일반적으로 판별기 장치는 미리 설정된 또는 환자 개인이 얻은 참조 스펙트럼 또는 이러한 스펙트럼의 개별 광 특징을 측정된 스펙트럼 또는 이것의 개별 광 특징과 비교하고, 조직 유형 또는 특성의 변화를 나타내는 편차를 기반으로 신호를 생성한다고 말할 수 있다. 환자 개별 광 특성, 예를 들어 환자 개별 참조 스펙트럼은 수술 시작 시 또는 수술 중 한 번 또는 여러 번 기록 및 저장될 수 있다.
US 2009/0088772 A1은 하나 이상의 광섬유를 포함할 수 있는 로봇에 의해 운반되는 수술 기구를 개시한다. 광섬유는 광자를 전송 및 수신하는데 사용할 수 있으며, 여기 광을 공급하고 산란된 광자를 분석 유닛(예를 들어, 분광 광도계)으로 전송하도록 구성될 수 있다. 광섬유를 사용하여 특정 화학종을 검출하기 위해 광학 방출 분광법이 수행될 수 있다. 분석 유닛은 기구의 분광 기능을 교정하거나 진단을 테스트하기 위한 파라미터를 제공하기 위해 컴퓨터와 연결될 수 있다. 분광 광도계의 교정은 표준, 예를 들어 알려진 용액 또는 조직 화학 조성의 표준 신호를 사용하여 수행될 수 있다.
생물학적 조직에 대한 전기 외과적 개입을 위한 기구는 EP 2 815 713 A1에 알려져 있다. 이 기구는 유체 본체에 의해 형성된 광 입구 윈도우와 연결된 광 전도체 및 전극을 포함한다. RF 수술 시 생성되는 광을 전극에서 포착하여 광 분석 장치에 공급하기 위해, 상기 광 전도체는 광 분석 장치에 연결된다.
예를 들어 광섬유와 같은 수광 유닛은 작동 중에 특히 액체, 연기, 증기 및 입자의 침전에 의해 오염될 수 있다. 또한, 잠재적으로, 특정 전극과 RF 발생기를 갖는 기구뿐만 아니라 수광 유닛과 분석 유닛을 갖는 분석 장치로 구성된 시스템이 실제로 특정 수술 중에 먼저 사용된다.
RF 발생기(RF 스파크용 에너지원)에서 표준은 예를 들어 +/- 20%의 RF 출력 전력의 표준 편차를 허용한다. 생체 조직의 비전기저항은 크게 달라지고, 지방 조직은 3.3x107 Ohm ㎟/m을, 근육 조직은 2.0x106 Ohm ㎟/m을 갖는 반면, 혈액은 1.6x106 Ohm ㎟/m만 갖는다. 예를 들어, 스파크 피드백 제어 동안과 같은 다양한 절단 또는 응고 모드의 구성은 생물학적 조직에 대한 RF 스파크의 발광에 영향을 준다. 특정 발광은 또한 RF 발생기 또는 기구의 조정 및 전극 형태에 따라 달라진다.
RF-OES-시스템의 생성에서 분석 유닛까지의 광학 경로의 구성은 광의 신호 품질에 큰 영향을 미치는 파라미터이다. 분석 장치의 외부 및 내부 플러그 커플링에서의 광학 인터페이스는 전송을 현저하게 저하시킬 수 있다. 예를 들어 제조 공정 동안 광섬유의 오염은 전송을 저하시키거나 완전히 방해할 수 있다. 광섬유의 잘못된 기계적 부착은 전송을 현저하게 저하시킬 수 있다. 분석 장치를 수술 기구와 연결하는 동안 및/또는 서로에 대해 정렬하는 동안 에러로 인해, 분석 장치에 사용 가능한 광 신호가 수신되지 않을 수 있다. 또한 RF-OES-시스템(Radio Frequency Optical Emission Spectroscopy System)을 임상적으로 사용하는 동안 RF 스파크의 신호 품질은 예를 들어 혈액에 의한 광섬유의 오염으로 인해 현저하게 변할 수 있고, 따라서 조직 구별이 어렵거나 불가능할 수 있다.
에너지 입력으로 인해, 조직 구별을 위해 RF 스파크를 사용하는 광학 방출 분광법 동안 강도의 큰 변화, 특히 다른 강도의 RF 스파크가 발생할 수 있다. 스파크 방전이 시작될 때의 고온은 압력 증가로 이어지며, 이는 폭발과 같은 방식으로 방전 채널의 단면을 확대한다. 따라서 피크 온도가 감소한다. 플라즈마의 온도와 압력은 스파크 여기 동안 일정하지 않다. 전극과 조직 사이의 플라즈마 임피던스가 변한다. RF-OES-스펙트럼들을 서로 비교할 수 있으려면, RF-OES-스펙트럼들이 각각 품질 기준을 준수해야 조직을 가치 있는 스펙트럼과 가치 없는 스펙트럼으로 분류한다. 신호 품질의 절대값은 없지만 서로에 대한 단일 스펙트럼 라인의 비율만 결정된다. RF 스파크는 전극 팁과 조직 사이에 생성될 뿐만 아니라 오염으로 인해 광섬유의 보기 윈도우 외부에서 측면으로 스파크가 생성될 수 있으므로, 예를 들어 오염이 없는 상태와 비교하여, 광 방출의 더 적은 부분만이 유리 섬유 내로 결합된다.
시스템의 단일 구성 요소에 대한 테스트 또는 교정은 전극, 광 전도체, 분석 유닛, RF 발생기, 조정 파라미터 등의 다양한 조합 가능성으로 인해 의미가 제한적일 수 있다.
본 발명의 과제는 RF 수술 기구에 의해 생성된 광 외관의 분석을 위한 분석 장치를 갖는 시스템에 대한 개선된 개념을 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구항 제 1 항에 따른, RF 수술 기구에 의해 생성된 광 외관의 분석을 위한 분석 장치를 테스트, 특히 교정하기 위한 테스트 장치에 의해 해결된다. 테스트 대상은 테스트 장치의 일부이다. 테스트 대상은 플라즈마 테스트 광 외관을 생성하도록 구성되며, 그 광은 수광 유닛에 의해 수신될 수 있다. 테스트 장치는 분석 장치의 적어도 일부 또는 전체 분석 장치를 테스트, 특히 교정하도록 구성된다. 분석 장치는 수광 유닛, 예를 들어 광 섬유, 및 분석 유닛을 포함할 수 있고, 상기 수광 유닛은 상기 분석 유닛과 연결된다. 분석 장치는 특히, 예를 들어 건강한 조직과 악성 조직 간의 조직 구별(조직 분화)에 사용된다.
테스트 장치의 테스트 대상은 외인성 테스트 표면(인간 또는 동물의 몸체, 특히 기구로 치료해야 하는 환자의 신체와 관련해서)을 제공하므로, 테스트 방법이 테스트 장치에 의해 사람이나 동물에서 수행되지 않는다.
테스트 대상은 바람직하게는 비생물학적 재료로 구성된다. 특히 테스트 대상에 사람 또는 동물의 조직이 포함되지 않거나, 테스트 대상 또는 테스트 대상의 일부로서 사람 또는 동물의 조직이 제공되지 않는다. 물론, 이는 테스트 시 테스트 대상이 수술 중 조직 잔존물 등으로 오염될 수 있음을 배제하지 않는다.
테스트 대상에 의해 생성되는 플라즈마 테스트 광 외관(간단히, 테스트 광 외관)은 예를 들어 스파크 또는 연속 플라즈마를 의미한다. 광 외관은 전자기 스펙트럼의 적외선, 가시광선 및/또는 자외선 범위의 전자기파를 포함할 수 있다. 테스트 장치는 테스트 광 외관 스펙트럼의 적외선, 가시광선 및/또는 자외선 성분을 수신하고 분석하도록 구성될 수 있다. 플라즈마 테스트 광 외관을 수신하는 수광 유닛은 분석 장치의 분석 유닛과 연결되거나 테스트 목적으로 연결될 수 있는 테스트 수광 유닛일 수 있다. 그러나 바람직하게는 수광 유닛은 분석 장치의 수광 유닛이다. 왜냐하면, 준비 시에 또는 도중에 분석 장치의 테스트, 특히 교정이 이루어지는 특정 수술 동안 사용되는 기구 및 특히 바람직하게는 상기 기구에 RF 에너지를 공급하기 위한 RF 수술 기기와 결합된 분석 장치가 테스트 장치에 의해 테스트되기 때문이다.
의학 교육을 받은 수술 팀 구성원, 예를들어 외과 조수 또는 외과의는 테스트 대상에 의해 테스트 광 외관을 생성하고 수광 유닛에 의해 광을 캡처하는 방식으로 바람직하게는 수술 전이나 수술 중에 테스트 장치를 통해 분석 장치의 기본 작동 가능성을 확인할 수 있다. 테스트 장치는 바람직하게는 기능 테스트의 테스트 결과, 예를 들어 "테스트 성공", 즉 분석 장치가 작동 가능함 및/또는 "테스트 실패", 즉 분석 장치가 작동 불가함을 각각의 신호에 의해 또는 신호, 특히 광학적, 청각적 또는 촉각적으로 인지할 수 있는 신호의 부재에 의해 외과의에게 출력하도록 구성된다. 그렇게 함으로써, 예를 들어 분석 유닛의 광 섬유가 오염되거나 결함을 갖거나 분석 유닛이 올바르게 조립되지 않은 경우들이 발견될 수 있다.
본 발명에 따른 테스트 장치, 본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 시스템의 추가의 예시적인 바람직한 특징들 및 실시예들은 다음 설명으로부터 나타난다.
테스트 대상은 전극, 바람직하게는 기구의 전극과 테스트 표면 사이에 테스트 광 외관을 생성하기 위한 테스트 표면을 포함할 수 있다. 테스트 표면은 전극에 대한 상대 전극에 의해 형성될 수 있다. 테스트 표면은 RF 수술 기기 및/또는 모노폴라 기구의 경우 중성 전극과 전기 전도성으로 연결될 수 있다.
테스트 장치는 바람직하게는 임상 사용을 위해 구성된다. 테스트 장치는 바람직하게는 수술 기구를 사용하는 수술의 수술 중 단계 동안 사용하도록 구성된다. 테스트 대상은 멸균 수술 영역에 배치될 수 있거나 배치된다. 그렇게 함으로써, 수술 직전 또는 수술 중에 테스트 장치에 의한 분석 장치의 테스트, 특히 교정이 특히 간단한 방식으로 가능하다.
바람직하게는, 테스트 장치는 테스트 대상에 의해 생성된 테스트 광 외관의 캡처된 광의 광 특징(하나의 광 특징 또는 다수의 광 특징)에 기초하여, 분석 장치가 작동 가능한지의 여부를 평가하도록 구성된 평가 유닛을 포함한다. 평가 유닛은 예를 들어 분석 장치의 일부일 수 있다.
분석 유닛이 작동 가능한지의 여부를 평가하기 위한 광 특징은 예를 들면 다음과 같을 수 있다: 스펙트럼으로 구별되지 않는 또는 모든 캡처된 파장에 걸쳐 통합된 발광력, 하나의 파장 또는 서로 구별될 수 있는(테스트 장치의 파장 분해능보다 큰 거리) 다수의 파장에서 발광력, 개별 스펙트럼 라인의 강도, 스펙트럼 라인 그룹의 강도, 테스트 광 외관의 시간에 따른 진행, 테스트 광 외관의 광의 편광, 일반적인 스펙트럼, 스펙트럼 섹션 , 스펙트럼으로부터 얻은 시그니처, 및/또는 테스트 광 외관의 광 스펙트럼, 스펙트럼 부분 및/또는 스펙트럼 라인으로부터 얻은 시그니처. 시그니처는 알고리즘, 공식, 할당 테이블 또는 기타 처리 규칙으로부터 피연산자로서 얻어질 수 있다. 특히 시그니처는 다음과 같을 수 있다: 선택된 스펙트럼 라인의 강도 비율, 다른 항들 간의 비율, 합 및/또는 차, 여기서 항은 다음과 같을 수 있다: 부분 스펙트럼들에 대한 합, 차, 곱, 적분 및/또는 다른 스펙트럼 라인 또는 부분 스펙트럼의 강도의 다른 항 또는 그로부터 파생된 광 특징 또는 시그니처.
평가 기준은 예를 들어 하나의 파장, 파장 그룹, 스펙트럼 섹션, 전체 스펙트럼에서의 신호 대 잡음비 또는 신호 대 배경비, 다른 파장 및/또는 파장 그룹 및/또는 스펙트럼 섹션에서의 강도 비율일 수 있다. 간단한 경우에, 예를 들어, 충분한 광이 수광 유닛에 의해 캡처될 수 있어서 분석 장치가 작동 가능한지의 여부가 테스트 장치에 의해 결정된 테스트 광 외관의 광의 강도로부터 임계값과의 비교를 통해 결정될 수 있다.
대안으로서 또는 추가로, 테스트 광 외관의 광의 선택된 스펙트럼 라인의 강도 비율로부터 시그니처가 계산될 수 있고 및/또는 예를 들어, 잡음이나 배경으로 인한 시그니처 계산의 불확실성이 결정될 수 있다. 예를 들어, 각각의 시그니처는 플라즈마 상태로 전환된, 테스트 표면 및/또는 전극의 재료 및/또는 상기 전극과 상기 테스트 표면 사이의 분위기의 부분을 특성화하는 선택된 스펙트럼 라인의 강도 비율로부터 계산될 수 있다. 불확실성, 예를 들어 시그니처 대 불확실성의 비율이 임계값보다 크면, 예를 들어 분석 장치의 포지티브 테스트가 추정될 수 있고, 평가 유닛은 각각의 평가 신호를 생성한다. 테스트 결과가 네거티브인 경우 평가 유닛은 각각 다른 평가 신호를 생성하거나 평가 신호를 생성하지 않을 수 있다. 또는 대안으로서, 포지티브 테스트 결과의 경우 평가 신호 출력이 나타나지 않을 수 있다. 평가 신호 또는 다른 평가 신호에 기초하여, 특히 음향적으로, 광학적으로 또는 촉각적으로 인지 가능한 신호가 수술 기구 및/또는 분석 장치의 사용자에게 출력될 수 있고 및/또는 평가 신호가 분석 장치 테스트 시스템, 분석 장치, RF 수술 기구 및/또는 RF 수술 기기의 제어를 위해 사용될 수 있다. 평가 신호에 기초하여, 테스트 장치, 분석 장치, RF 수술 기구 및/또는 RF 수술 기기의 파라미터 또는 파라미터 범위가 시스템에 의해 예를 들어 자동으로 정의될 수 있다. 이것은 RF 수술 기기, RF 수술 기구, 테스트 장치, 분석 장치 및/또는 적절한 추가 장치를 포함하는 RF 수술 시스템이 테스트 장치의 테스트를 기반으로 (사용자에 의한 자동 조정의 허용 여부에 관계없이) RF 수술 시스템의 적어도 하나의 장치의 적어도 하나의 조정이 테스트에 기초하여 선택되거나 변경되는 방식으로 자동으로 조정될 수 있음을 의미한다. 테스트 장치는 테스트에 기초하여, RF 수술 시스템의 적어도 하나의 장치의 적어도 하나의 조정에 대한 권고를 사용자에게 대안적으로 또는 추가로 출력할 수 있으며, 그러면 사용자는 권고에 따라 RF 수술 시스템을 조정하기로 결정할 수 있다.
평가 신호로 인해, 예를 들어 분석 장치가 신호를 출력하고 및/또는 예를 들어 분석 장치의 분석 정확도에 대한 표시가 파생되어 사용자에게 출력되는 것이 방지될 수 있다. 따라서 평가 결과는 예를 들어 분석 장치가 작동하는지, 충분한 정확도로 작동하는지 및/또는 분석 장치가 어떤 정확도로 작동할 수 있는지일 수 있다.
테스트 장치는 바람직하게는 테스트 광 외관에 기초하여, 부분 스펙트럼 또는 전체 스펙트럼에서 적어도 하나의 파장, 파장 그룹에서 분석 장치의 감도 및/또는 부분 스펙트럼 또는 전체 스펙트럼에서 적어도 하나의 파장, 파장 그룹에서 분석 장치의 투과율을 결정하고 바람직하게는 평가하도록 구성된다. 감도는 테스트 광 외관의 광의 강도와 관련하여 테스트 광 외관의 캡처된 광에 의해 생성된 분석 장치의 전기 신호의 양이다. 투과율은 수광 유닛(예를 들어, 광 섬유)의 광 출구에서의 강도 대 수광 유닛의 광 입구에서의 강도의 비율이다. 예를 들어, 투과율은 입구의 오염, 손상, 예를 들어, 포괄적으로 광 입구와 광 출구(여기서 광 신호가 전기 신호로 전달됨) 사이의 파열 및/또는 광 입구와 출구 사이의 커플링 피스에 의해 영향을 받을 수 있다. 비교 감도 및/또는 투과율은 데이터베이스에 저장될 수 있고, 테스트 장치의 결정된 감도 및/또는 결정된 투과율과 비교될 수 있다. 분석 장치의 수광 유닛이 투과율 결정 시 검사 대상이므로, 분석 장치의 분석 유닛이 투과율 결정에 사용되거나 다른 분석 장치가 테스트를 위해 수광 유닛과 연결될 수 있다.
바람직하게는, 테스트 대상은 방출 스펙트럼에 기초하여 선택된 적어도 하나의 물질 또는 적어도 2개의 물질을 포함한다. 그렇게 함으로써, 상기 물질이 예를 들어 치료해야 하는 조직에서 예상되는 종과 같은 광 특징을 생성하는 경우, 및/또는 - 상기 물질이 기여하는 테스트 광 외관으로부터 광 특징 및/또는 그 시그니처가 결정될 수 있는 정확도로부터 - 개입 광 외관 및/또는 상기 개입 광 외관에 기여하는 종의 광 특징 및/또는 및/또는 시그니처가 결정될 수 있는 정확도가 외삽될 수 있는 경우, 매우 의미있는 분석 결과가 생성될 수 있다.
테스트 대상은 미리 정의된 조성을 가질 수 있다. 바람직하게는 테스트 대상, 특히 테스트 표면의 조성 및/또는 함량은 외과적 개입에 대한 임상 적응증을 기초로, 예를 들어 (가정된) 종양 및/또는 치료할 조직의 "가정된" 질병을 기초로 선택될 수 있다.
테스트 대상은 바람직하게는 RF 외과 개입 동안 조직에 대한 기구의 영향에 의해 생성된 광 외관(개입 광 외관)에 기초하여 생성될 수 있는 광 특징이 결정될 수 있는 테스트 광 외관을 생성하기 위해, 검사될 및/또는 치료될 조직에서도 나타나는 및/또는 예상되는 특정 물질을 포함한다.
바람직하게는, 사용자가 테스트 광 외관의 생성을 위해 상대 전극의 근처에 배치한 전극은 그 조성이 테스트 광 외관을 생성하도록 선택된다. 예를 들어, 전극은 테스트 광 외관 및/또는 광 외관에 대한 전극의 물질 또는 재료의 예상되는 기여에 기초하여 및/또는 전극의 조성으로 인해 존재하는, 테스트 광 외관 및/또는 광 외관의 하나 이상의 광 특징에 기초하여 선택될 수 있다. 전극은 외과 개입에 대한 임상 적응증에 따라 전극의 조성으로 인한 광 외관 및/또는 테스트 광 외관에 대한 예상되는 기여와 관련하여 선택될 수 있다.
테스트 대상은 적어도 2개의 상이한 테스트 표면을 포함할 수 있다. 테스트 표면들은 형태, 조성, 물리적 상태(고체, 액체) 등과 관련하여 구별될 수 있다. 테스트 표면의 조성은 특히 종의 유형 및/또는 절대적 및/또는 상대적인 양에서 구별될 수 있다. 그렇게 함으로써, 전극 및/또는 전극 재료의 영향이 결정될 수 있고 및/또는 테스트 광 외관 및/또는 개입 광 외관의 분석 결과로부터 계산에 의해 제거될 수 있다. 테스트 표면은 서로 다른 재료로 구성되어 있다는 점에서 구별될 수 있다. 예를 들어, 테스트 표면은 상이한 금속, 특히 순수 금속 또는 합금, 동일하거나 다른 재료, 예를 들어 스폰지 또는 플리스 재료의 다른 용액을 포함할 수 있다. 테스트는 테스트 광 외관이 적어도 2개의 다른 테스트 표면에 대해 후속적으로 생성되는 것을 포함할 수 있다.
테스트 장치는 바람직하게는 테스트 광 외관의 특정 광 특징으로부터 분석 장치의 교정을 결정하도록 구성된다. 예를 들어, 특정 광 특징은 분석 장치의 교정을 결정하기 위해 데이터베이스에 저장된 광 기능과 비교될 수 있다. 바람직하게는, 테스트 장치, 분석 장치, 특히 수광 유닛 및/또는 분석 유닛, RF 수술 기구 및/또는 RF 수술 장치의 적어도 하나의 파라미터는 교정에 기초하여 선택되거나 수정된다. 바람직하게는, 시스템은 테스트 장치, 분석 장치, 특히 수광 유닛 및/또는 분석 유닛, RF 수술 기구 및/또는 RF 수술 기기 또는 임의의 다른 장치 또는 시스템의 구성 요소의 적어도 하나의 파라미터를 교정에 기초하여 선택하거나 수정하도록 구성된다.
바람직하게는 적어도 하나의 파라미터의 적어도 하나의 값 또는 값 범위, 예를 들어, 테스트 장치, 테스트 대상, 분석 장치 및/또는 RF 수술 장치, 특히 RF 수술 기구 또는 상기 RF 수술 기구의 공급을 위한 RF 수술 기기의 제어 및/또는 평가 파라미터의 적어도 하나의 값 또는 값 범위는 테스트 광 외관에 기초한 테스트 장치의 테스트로 인해 정의된다. 특히, 조직 치료 중에 상기 장치로 구성된 시스템의 작동에 영향을 미치는, 시스템의 상기 장치들 중 적어도 하나의 장치의 파라미터 값 또는 값 범위는 테스트 광 외관에 기초한 테스트 장치의 테스트로 인해 정의될 수 있다. 분명히 이것은 원하는 RF 외과 치료 결과를 허용하는 파라미터의 값 또는 값 범위일 것이지만 결과적으로 분석 장치에 의한 개입 광 외관의 분석이 개선된다.
테스트 대상은 바람직하게 상대 전극의 근처에 테스트 광 외관의 생성을 위해 테스트 장치의 사용자에 의해 배치된 전극과 테스트 대상의 테스트 표면 사이의 최소 거리를 정의하도록 구성되고, 상기 전극과 상기 테스트 표면 사이에 테스트 광 외관이 생성되어야 한다.
바람직하게는 테스트 장치는 전극과 테스트 표면 및/또는 상대 전극 사이의 분위기, 특히 그 조성 및/또는 압력을 정의하도록 구성된다. 예를 들어, 전극과 테스트 대상 사이에 아르곤 분위기가 생성될 수 있다.
테스트 대상은 테스트 광 외관의 생성을 위해 상대 전극의 근처에 배치되는 전극의 방향 및/또는 테스트 표면에 대한 수광 유닛의 방향을 정의하도록 구성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 이는 테스트 대상 내로 기구 및/또는 수광 유닛을 삽입하는 동안 테스트 대상이 기구 및/또는 수광 유닛을 안내하도록 구성되어, 기구 및/또는 수광 유닛이 상대 전극에 대해 정의된 방향을 갖도록 기구 및/또는 수광 유닛이 자동으로 위치를 취하도록 이루어진다.
테스트 장치는 바람직하게는 테스트 광 외관의 광을 포착하는 동안 환경 광으로부터 수광 유닛의 차폐를 제공한다.
위에서 언급한 조치들은 특히 의미 있는 테스트 결과를 얻기 위해 테스트 조건을 생성하도록 개별적으로 또는 임의의 (하위) 조합으로 제공된다.
테스트 장치는 바람직하게는 기구를 사용한 수술을 준비하거나 기구를 사용한 수술 동안 상기 기구의 사용자, 예를 들어 외과의, 외과 조수 또는 수술 팀의 다른 구성원에 의해 결합될 수 있는 기구 및 분석 장치를 위해 제공된다. 기구와 분석 장치의 수광 유닛은 바람직하게는 기구에 대한 분석 장치의 수광 유닛의 위치를 정의하기 위해 수술 전 및/또는 수술 중에 기구의 사용자에 의해 서로 부착될 수 있다. 특히 기구, 및 상기 기구의 사용자에 의해 서로 부착될 수 있는 분석 장치로 구성된 수술 시스템에서, 잘못된 취급, 손상, 오염, 기구와 분석 장치의 부적합으로 인해 분석 장치의 작동 불가능이 초래될 수 있고 및/또는 분석 장치를 작동 가능하게 하기 위해 RF 수술 장치 및/또는 분석 장치의 특정 조정이 필요한 결과가 초래될 수 있다. 이러한 경우는 테스트 장치로 테스트함으로써 발견되고 수정될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 분석 장치의 수광 유닛을 기구 또는 기구의 구성요소에 부착하기 위한 장치 및 본 발명에 따른 테스트 장치를 포함하는 시스템이 제공된다. 장치는 바람직하게는 수광 유닛이 특히 바람직하게는 수술 중에 수술 기구의 수술 사용자 또는 그의 조수에 의해 기구와 연결될 수 있도록 구성된다.
예를 들어, 장치는 광섬유가 수광 유닛으로서 부착되거나 부착될 수 있는 어댑터일 수 있다. 어댑터는 기구의 전극에 대한 수광 유닛의 위치를 정의하기 위해 기구, 예를 들어 기구의 핸들과 연결될 수 있다. 테스트 장치를 통해, 이러한 방식으로 기구와 결합된 수광 유닛이 올바르게 작동하는지 여부가 확인될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 생물학적 조직에 영향을 미치는 동안 RF 수술 기구에 의해 생성되는 광 외관의 분석을 위한 분석 장치를 테스트, 특히 교정하기 위한 방법이다. 이 방법은 사람이나 동물의 몸이 아닌 테스트 대상과 전극 사이에 테스트 광 외관을 생성하고 수광 유닛에 의해 테스트 광 외관의 광을 캡처하는 단계를 포함한다. 따라서 이 방법은 특히 사람이나 동물의 몸에서 수행되지 않는다. 방법은 여기에 설명된 테스트 장치 및/또는 테스트 장치와 RF 수술 장치를 갖는 여기에 설명된 시스템으로 수행될 수 있다. 특히, 개별 또는 다수의 임의의 방법 단계는 여기에 설명된 테스트 장치 및/또는 여기에 설명된 시스템에 의해 또는 이를 통해 수행될 수 있다. 분석 장치의 사용자는 특히 분석 장치의 작동 가능성을 확인하거나 이것을 조정하기 위해, 대상을 오용하거나 환자에게 테스트를 수행하는 대신, 이 목적을 위해 제공된 테스트 대상을 통해 테스트 광 외관을 생성함으로써 테스트를 수행할 수 있다.
상기 방법은 수술을 준비하기 위한 수술 직전에 또는 수술 중에, 특히 기구의 사용자, 예를 들어 외과의 또는 외과 조수에 의해 수행될 수 있다. 테스트 장치, 특히 테스트 대상은 RF 수술 기구로 예정된(계획된) 수술을 수행하려는 의사 또는 수술 준비를 위해 및/또는 수술 중에 의사의 조수가 사용하도록 구성되는 것이 바람직하다.
방법의 일 실시예에서, 적어도 하나의 테스트 광 외관이 각각 하나의 전극과 적어도 2개의 상이한 테스트 표면 사이에서 생성되고 평가될 수 있다.
테스트를 위해 바람직하게는 RF 수술 기구, RF 수술 기기 및 수술에도 사용되는 분석 장치를 포함하는 시스템이 사용된다.
바람직하게는 테스트를 위해 기구에 대한 동일한 조정이 이루어지거나, 기구를 사용한 수술 동안에도 사용되어야 하는 동일한 조정 및/또는 그로부터 파생된 조정으로 테스트가 수행된다.
추가의 바람직한 특징들 및 실시예들은 종속 청구항들 및 다음 설명과 예로서 개략적으로 도시된 도면으로부터 나타난다.
도 1a는 조직에 대한 전극의 영향 동안 광 외관 또는 전극에 대해 포지셔닝된 수광 유닛의 포지셔닝을 나타내는 도면이다.
도 1b는 광섬유의 수광 원뿔에 있는 전극 팁의 개략도이다.
도 2a는 광섬유 형태의 수광 유닛을 포함하는 어댑터 내로 말단에 삽입된 전극을 갖는 핸들 형태의 예시적인 기구를 도시한다.
도 2b는 다른 전극 형태를 갖는 도 2a에서와 같은 어댑터와 기구의 조합의 단면을 도시한다.
도 3은 분석 장치 및 테스트 장치를 갖는 RF 수술 장치를 갖는 시스템의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 4는 RF 수술 장치, 분석 장치 및 테스트 장치를 갖는 시스템의 추가 실시예를 도시한다.
도 5는 테스트 대상의 실시예를 도시한다.
도 6a는 테스트 대상의 추가 실시예를 도시한다.
도 6bi 및 도 6bii는 각각 다른 예시적인 상대 전극 및 전극을 도시한다.
도 6c는 예시적인 상대 전극을 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 방법의 실시예를 도시한다.
도 1a는 예를 들어 수술 기구(11)에 사용될 수 있는 전극(10)을 도시한다. 전극(10)은 환자의 치료를 받을 조직(12) 근처에 배치된다. 핸들과 같은 전극(10)을 홀딩하기 위한 수단은 명확성을 위해 도 1a에 도시되어 있지 않다. 전극(10)은 생크(10a) 및 헤드 또는 팁(10b)을 포함하고, 이들은 예를 들어 티타늄 또는 텅스텐으로 구성될 수 있다. 절연체(10c)는 헤드 또는 팁(10b)에 인접한 전극(10)에 적용되어 전극(10)의 영역을 더 정확하게 정의하는데, 전극(10)의 상기 영역과 조직(12) 사이에 플라즈마, 특히 스파크 또는 광 아크가 생성된다. 플라즈마 개입 광 외관(13)의 생성에 사용되는 전극(10)은 바람직하게는 무선 주파수(RF) 수술에 사용되는 부분적으로 절연된 절단 전극이다. 전극(10)은 바람직하게는 적어도 티타늄 또는 텅스텐의 연소 저항에 상응하는 스파크에 대한 연소 저항을 포함한다.
광섬유(14)는 전극(10)에 대해 예각(W)으로 호스(15) 또는 라인(15) 내에 배치된다. 광섬유(14)와 호스(15)는 전극(10)에 대해 제자리에 고정된다. 수광 원뿔(16)은 광섬유(14)가 광을 포착하고 광을 분석할 목적으로 분석 유닛(도 1a 및 도 2에 도시되지 않음)으로 광을 전달할 수 있는 모든 방향을 포함해서 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 전극(10)의 팁 또는 헤드(10b)는 수광 원뿔(16) 내에 배치되어 있다. 이것은 또한 도 1b의 수광 원뿔(16)를 통한 개략적인 단면도로부터 명백히 알 수 있다. 따라서, 전극(10)과 조직(12) 사이에서 발생하는 광 외관(13), 예를 들어 아르곤 플라즈마 응고의 경우와 같은 연속 플라즈마, 광 아크 또는 - 적용 가능한 경우 - 빠른 순서로 형성되고 구별되는 스파크가 수광 원뿔(16) 내에 생성된다. 따라서 적외선, 가시광선 및/또는 자외선 전자기파를 포함하는 광은 광섬유(14)에 의해 부분적으로 포착되어 분석 유닛으로 전송된다.
호스(15)는 유체, 특히 기체, 예를 들어 CO2를 전극(10)을 향하는 방향으로 배출하는 호스(15)의 말단부로 안내하는 역할을 한다. 유체 흐름은 광섬유(14)의 오염을 줄이고, 광섬유(14)를 청소하고, 조직(12)에 대한 전기 외과적 영향으로 인해 형성되는 증기 또는 입자를 날려 보내는 역할을 한다.
그러나, 치료할 조직(12)을 변위시키지 않기 위해 바람직하게는 최대 1 liter/min로 유속이 제한되는 배출 CO2 흐름에도 불구하고, 입자 또는 증기가 광섬유(14)에 침전되어 광섬유(14)의 투과율을 제한할 수 있다. 이러한 제한은 잠재적으로 특정 파장에 대해서만, 예를 들어 전자기 스펙트럼의 적외선, 가시광선 및/또는 자외선 범위에서 발생할 수 있다. 전극(10)의 오염에 의해, 광섬유(14)의 광 입구(17)가 부분적으로 차광될 수 있다. 전극(10)의 오염으로 인해 팁 또는 헤드(10b)의 일부가 전기적으로 절연될 수 있기 때문에, 상기 오염에 의해 광 외관(13)의 형상이 부분적으로 변할 수 있다. 오염은 증기나 날아가는 입자로 인해 발생할 수 있다. 외과의가 전극(10)으로 조직(12)을 무심코 건드리는 것도 가능하다. 왜냐하면 전극(10)과 조직(12) 사이에 광 외관을 점화하기 위해 최대로 설정되어야 하는 점화 거리는 예를 들어, 광 외관이 희가스, 예를 들어 아르곤이 풍부한 환경에서 점화되는 경우 전극(10)의 말단부와 조직(12) 사이의 단지 수 밀리미터이거나, 또는 광 외관이 CO2가 풍부한 환경에서 점화되는 경우 단지 수십분의 1 밀리미터이기 때문이다. 오염으로 인해 광 외관의 스펙트럼이 변할 수도 있다.
광섬유(14)에 의해 포착될 수 있는 광 외관(13)의 광량은 전극(10)에 대한 그 위치에 따라 크게 좌우된다. 이것은 예를 들어 전극(10)의 팁 및/또는 광 외관(13)으로부터 광 입구(17)의 거리(A), 전극(10) 주위에 광 입구(17)의 배치, 및 광섬유와 전극(10) 사이의 각도(W) 등에 따라 좌우된다.
도 2a는 핸들(11a) 및 바람직하게는 교환 가능한 전극(10)을 갖는 RF 애플리케이터 형태의 RF 수술 기구(11)를 도시한다. 애플리케이터(11)는 어댑터(19)에 플러그된다. 대안으로서, 애플리케이터(11) 및 어댑터(19)가 서로, 예를 들어 나란히 부착될 수 있다. 어댑터(19)는 그 안에 또는 그 위에 배치된 광섬유(14)를 포함하고 CO2 스트림의 배출을 위한 채널(20)을 제공할 수 있다. 어댑터(19)는 광섬유(14)와 기구(11)를 서로 부착하는 역할을 한다. 외과의 또는 수술 팀의 다른 구성원은 예를 들어 수술 중에 어댑터(19)를 기구(11)와 연결할 수 있다.
어댑터(19)는 전극(10)에 대한 광섬유(14)의 위치의 정의를 지원한다. 그러나, 많은 변형 가능성이 남아 있다. 예를 들어, 전극(10)은 바람직하게 교환 가능하다. 전극(10)의 팁 또는 헤드(10b)의 상이한 형태가 가능하다. 예를 들어, 바늘형 및 주걱형 전극(10)이 알려져 있다. 도 2b는 예를 들어 도 2a에 도시된 전극(10) 대신에 갈고리형 전극(10)을 도시한다. 또한 전극(10)은 상이한 길이를 가질 수 있고 따라서 어댑터(19)로부터 상이한 길이로 돌출될 수 있다. 그러나 전극(10)에 대한 광 입구(17)의 위치, 즉 거리 및/또는 배향, 따라서 수광 원뿔(16)에 대한 광 외관(13)의 위치는 어댑터(19)로부터 돌출된 전극(10)의 길이방향 부분의 형태 및 길이에 따라 좌우된다.
RF 애플리케이터(11)가 어댑터(19)에 맞는 경우, 전극(10)에 대한 광섬유(14)의 위치의 정의는 특히 신뢰할 수 있다. 그러나 의도치 않게 또는 의도적으로, 어댑터(19)에 맞지 않는 RF 애플리케이터(11)가 사용될 수 있다. 그러면 전극(10)에 대한 광섬유(14)의 정확한 위치가 더 이상 보장되지 않을 수 있다.
또한, 수광 유닛, 예를 들어 광섬유(14)가 손상될 수 있다는 것이 언급되어야 한다. 수광 유닛(14)과 분석 유닛 사이의 커플링 피스들 또는 여러 부분의 수광 유닛(14)의 경우에 수광 유닛(14)의 부분들 사이의 커플링 피스들에 결함이 있을 수 있고 광의 전달에 영향을 미칠 수 있다.
전극(10) 또는 기구(11)에는 RF(무선 주파수) 발생기(도 1a 및 도 2에 도시되지 않음)에 의해 전기 에너지가 공급된다. RF 발생기에서, 표준은 +/- 20%의 RF 출력 전력의 표준 편차를 허용한다. 원하는 RF 외과 개입, 예를 들어 절단, 응고, 활력화, 열융합 등에 따라 다양한 전력, 전극(10)에 공급되는 RF 전압의 파형 등이 요구된다. 전극(10)에 공급되는 RF 전압의 특성은 모드 또는 작동 모드로 표시된다. 작동 모드는 RF 광 외관(13)의 발광, 예를 들어 생물학적 조직(12)에서 RF 스파크의 발광에 영향을 준다.
또한, 생물학적 조직(12)의 비전기저항은 상당히 다르다. 예를 들어, 지방 조직은 약 3.3·107 Ohm ㎟/m를 근육 조직은 2.0·106 Ohm ㎟/m를 갖는 반면, 혈액은 1.6·106 Ohm ㎟/m를 갖는다. 또한 전극(10)과 조직(12) 사이의 매체(에어로졸, 공기 혼합물)는 적용에 크게 의존할 수 있다. 개입이 개복 수술 방식, 내시경 또는 복강경으로 수행되는지 여부에 따라, 전극(10)과 조직(12) 사이의 습도가 상당히 다를 수 있다. 플라즈마(13)의 점화 능력(이온화)은 활성 전극(10)의 습도 또는 액체에 의해 매우 크게 영향을 받는다. 전극(10)과 조직(12) 사이의 분위기는 예를 들어 전극(10)과 조직(12) 사이의 영역에서 아르곤 가스 또는 CO2 가스가 배출되는지의 여부에 따라 RF 수술 장치에 의해 부분적으로 결정될 수 있다. 항복 전압은 가스 유형에 따라 다르다. 예를 들어, 스파크(13)가 아르곤 분위기에서 점화된다면, 이는 스파크(13)가 건조한 공기 또는 CO2 분위기에서 점화되는 경우와는 다르다.
요약하면, 광 외관(13)의 유형 또는 그것의 광 특징, 특히 그 형상, 강도, 스펙트럼 구성 등이 특정 수술 개입에 대한 개별 조건에 매우 크게 의존하고 개입의 진행이 변할 수 있다. 광 외관(13)에 의해 생성된 광 중 얼마나 많은 양(파장에 따라 다름)이 광섬유(14)에 의해 캡처될 수 있고 및/또는 분석 장치에서 전기 신호로 전달될 수 있는지도 수술 중 조건에 크게 의존한다.
광학 방출 분광법을 사용하여 조직(12)의 RF 외과적 치료(특히 절단 및/또는 응고)를 위한 시스템(S)에 대한 본 발명에 따라 개선된 개념이 도 3에 예로서 개략적으로 도시되어 있다. 시스템(S)(RF 수술 시스템)은 RF 수술 기구(11)(여기서는 핸들(11a) 및 핸들(11a)의 말단부에 부착된 전극(10)을 갖는 애플리케이터(11)의 형태) 및 기구(11)의 공급을 위한 RF 발생기(21)를 갖는 RF 수술 장치(E)를 포함한다. RF 수술 장치(E)는 환자에게 부착된 중성 전극(22)을 통해 전류 회로가 폐쇄되는 모노폴라 RF 수술용 장치이다. 대안으로서 또는 추가로, RF 수술 장치(E)는 양극성 RF 수술을 위해 구성된다.
시스템(S)은 스펙트럼의 적외선, 가시광선 및/또는 자외선 영역에서 광학 방출 분광법을 사용하여 전극(10)과 환자 신체의 조직(12) 사이의 광 외관, 특히 연속 플라즈마, 광 아크, 스파크를 분석하기 위한 분석 장치(AE)를 추가로 포함한다. 분석 장치(AE)는 수광 유닛으로서의 광섬유(14), 및 광섬유(14)와 연결된 분석 유닛(23)을 포함한다. 광섬유(14)는 도 1a와 유사한 어댑터(19)에 의해 기구(11)에 부착될 수 있다. 개입이 수행되는 위치로부터 광섬유(14)에 의해 전송된 광 신호는 시스템(S)에 의해 전기 신호로 변환된다.
분석 장치(AE)의 테스트, 특히 교정을 위한 테스트 장치(TE)는 테스트 표면(26)을 갖는 상대 전극(25)을 제공하는 테스트 대상(24)을 포함한다. 기구(11)에 의해, 기구(11)와 테스트 대상(24) 사이에 지속적으로 유지되는 플라즈마 또는 스파크 형태의 플라즈마 테스트 광 외관이 생성될 수 있다. 이와 관련하여 테스트 대상(24)은 플라즈마 테스트 광 외관을 생성하도록 구성되어 있다. 상대 전극(25)은 중성 전극(22)과 동일한 전위를 가질 수 있다. 상대 전극(25)은 예를 들어 중성 전극(22)을 통해 RF 발생기(21)와 연결될 수 있다. 테스트 장치(TE)는 평가 유닛(27)을 더 포함한다. 이 평가 유닛(27)은 하나의 장치에 분석 유닛(23)과 함께 통합될 수 있거나 분석 유닛(23)의 일부일 수 있다. 분석 유닛(23) 및/또는 평가 유닛(27)은 다른 장치에 통합될 수 있다. 분석 유닛(23) 및/또는 평가 유닛(27)은 다수의 장치에 분산될 수 있고, 예를 들어 하나의 장치 또는 다수의 장치에서 실행되는 하나 이상의 소프트웨어 모듈에 의해 형성될 수 있다. 테스트 장치(TE)는 시스템(S)의 사용자에게 메시지의 광학적 및/또는 청각적 및/또는 촉각적 출력을 위한 시그널링 유닛(28)을 더 포함할 수 있다. 시그널링 유닛(28)은, 평가 유닛(27)에 의해 메시지의 출력을 위해 적용될 수 있는 바와 같이 개시되기 위해 평가 유닛(27)과 연결된다.
비멸균 영역과 분리된 수술실의 멸균 영역(29)은 파선 L로 표시된다. 도시된 바와 같이, 테스트 장치(TE)는 부분적으로 멸균 영역(29)에 배치된다. 특히 테스트 대상(24)은 멸균 영역(29) 내에 배치된다.
도 3에 따른 테스트 장치(TE)에 의해, 시스템(S), 특히 분석 장치(AE)가 작동 가능한지 및/또는 시스템(S), 특히 분석 장치(AE)가 시스템(S) 또는 분석 장치(AE)와 함께 작동될 수 있도록 조정될 수 있는지의 여부가 검사될 수 있다. 특히, 조직(12)에 대한 전극(10)의 영향에 의해 발생하는 광 외관에 대한 광 방출 분광법에 의한 조직 판별이 분석 장치(AE)에 의해 수행될 수 있는지의 여부가 바람직하게 검사될 수 있다. 대안으로서, 시스템(S), 특히 분석 장치(AE)에 대한 조정은 테스트 장치(TE)의 테스트를 통해 결정될 수 있으므로, 이것은 미리 정의된 정확도로 작동할 수 있다.
도 4는 광학 방출 분광법을 이용한 RF 수술을 위한 시스템(S)을 도시한다. 도 4에 따른 실시예는 도 3에 따른 시스템(S)의 사양 또는 본 발명에 따른 시스템(S)의 다른 실시예일 수 있다. 도 4는 매체, 전력 및 신호(RF 전류 H, 광 Li, 상태 신호 Sg 및 플러싱 매체 M(예를 들어, CO2))의 흐름을 도시한다. RF 전극(10)은, 라인(32)을 통해 RF 수술 기기(21)와 연결된 핸들의 라인(31)을 통해 전기적 RF 에너지를 공급받는다. RF 전류는 RF 전극(10)과 환자의 신체(12) 사이를 흐른다. 이에 의해 광 외관(13)이 생성되고, 그 광이 광섬유(14)에 의해 포착되어 분석 유닛(23)에 공급된다. 플러싱 매체, 특히 CO2는 플러싱 시스템(33)에 의해 전극(10)과 조직 사이의 개입 위치로 출력된다. 플러싱 시스템(33)은 풋 스위치(34)에 의해 제어 가능하다. RF 수술 장치(E)는 핸들(11a) 및/또는 수술 장치(21) 상의 버튼(35)(도 2a 참조)에 의해 제어 가능하다.
테스트 장치(TE)로 테스트하는 경우, 전극(10)과 테스트 표면(26) 사이에 전류가 흐른다. 전극(10)과 테스트 표면(26) 사이에 정의된 분위기를 만들기 위해 플러싱 매체가 출력될 수 있다. 광 스파크의 광은 수광 유닛(14)에 의해 포착되어 분석 유닛(23)으로 전송된다. 분석 유닛(23)은 RF 애플리케이터(11) 또는 어댑터(19)에 상태 신호를 출력할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 테스트 장치(TE)는 다수의 테스트 표면(26)을 포함할 수 있다. 테스트 표면(26)은 서로 구별될 수 있다. 테스트 표면(26)은 특히 그 조성, 형태, 크기, 테스트 표면(26)의 상(예를 들어, 액체, 고체) 등에서 구별될 수 있다. 각각의 테스트 표면(26)은 합금 또는 순수 금속(순도 95% 이상)을 포함할 수 있다. 상이한 테스트 표면(26)의 합금은 서로 구별될 수 있고 및/또는 상이한 테스트 표면(26)에 함유된 순수 금속은 서로 구별될 수 있다.
도 5는 예시적인 테스트 대상(24)을 단면도로 도시한다. 예를 들어, 테스트 대상(24)은 도 3 및 도 4에 따른 시스템에서 사용될 수 있다. 테스트 대상(24)은 스페이서(36), 및 테스트 표면(26)을 위한 지지대(37)를 포함한다. 테스트 표면(26)은 참조 전극 또는 상대 전극(25)에 의해 제공된다. 상대 전극(25)은 예를 들어 금속 플레이트 또는 금속 포일일 수 있다.
스페이서(36)는 어댑터 또는 기구(11)가 삽입될 수 있거나 어댑터 또는 기구(11)가 배치될 수 있는 개구(38)를 제공한다. 스페이서 기능으로 인해, 기구(11), 핸들 및/또는 어댑터와 테스트 표면(26) 사이의 거리가 최대값을 초과하지 않는 것이 보장된다.
바람직하게는 개구(38)는 상대 전극(25)에 대한 전극(10) 및/또는 수광 유닛(14)의 특정 위치를 정의하기 위해 기구(11), 어댑터(19) 및/또는 전극(10) 및/또는 수광 유닛(14)을 안내하도록 구성된다. 바람직하게는 한편으로는 개구(38)의 형상과 다른 한편으로는 기구(11), 전극(10), 수광 유닛(14) 및/또는 어댑터(19)의 형상은, 상기 형상들이 서로 맞물리는 경우 기구(11), 수광 유닛(14), 전극(10) 및/또는 어댑터(19)의 위치가 테스트 표면(26)에 대해 정의되도록 서로에게 적응된다.
스페이서(36)의 개구(38)와 테스트 표면(26) 사이에는 플라즈마를 위한 공간(39)(플라즈마 공간)이 형성된다. 공간(39)은 전기 절연 벽(40)(상대 전극(25) 제외)에 의해 형성된다. 테스트 대상(24)은 적어도 하나의 배출 개구(41)를 포함하며, 어댑터로부터 공간(39)으로 흐르는 가스가 상기 배출 개구(41)를 통해 출력될 수 있어서, 공간(39) 내의 불활성 가스 Sc, 예를 들어 CO2 또는 아르곤의 특정 압력이 유지되거나 특정 압력이 초과되지 않는다. 예를 들어, 어댑터(19)의 라인(15)에는 테스트를 위해 아르곤이 공급될 수 있다. 또한, 배출 개구(41)는 공간(39)에서 매체의 연속적인 교환에 의해 일정한 분위기를 제공한다. 도 5로부터 명백한 바와 같이, 수광 유닛(14)과 조합하여 RF 기구(11)의 일부를 형성하는 전극(10)은 기구(11) 또는 어댑터(19)의 말단부를 지나 플라즈마를 위한 공간(39) 내로 돌출된다. 광섬유(14)의 광 입구(17)는 어댑터(19) 또는 기구(11)의 출구(42)(도 2a 참조)에 대해 후방으로 오프셋되어 있다.
상대 전극(25)은 직렬 저항(43)을 통해 RF 발생기(21)와 연결될 수 있다. 전극(10)은 또한 RF 에너지를 공급받기 위해 RF 발생기(21)와 연결된다. 그렇게 함으로써, 전극(10)의 팁(10b)과 상대 전극(25) 사이의 광 외관(테스트 광 외관)(44)이 생성된다.
상대 전극(25) 또는 테스트 표면(26)을 위한 재료는 RF 외과 개입에 대한 임상 적응증에 기초하여 구체적으로 선택될 수 있다. 예를 들어, 재료는 치료될, 특히 절단될 및/또는 응고될 조직, 즉 RF 외과 개입 동안 치료되는 조직에서 예상되는 종을 포함할 수 있다.
도 6a는 테스트 대상(24)의 대안적인 실시예를 도시한다. 예를 들어, 테스트 대상(24)은 도 3 또는 4에 따른 시스템에서 사용될 수 있다. 여기서 테스트 표면(26)은 참조 용액, 특히 식염수로 적셔진 스펀지 또는 플리스(25)에 의해 형성된다. 그렇게 함으로써, 실제 조직(12)에 근접한 테스트 표면(26)이 형성될 수 있다. 테스트 장치(TE)에 의해 테스트 목적을 위해 입증 및/또는 구별되어야 하는 물질이 용액에 도입될 수 있다. 용액 및/또는 물질은 RF 외과 개입에 대한 임상 적응증에 기초하여 구체적으로 선택될 수 있다. 그렇게 함으로써, 예를 들어, 종의 구별, 따라서 "조직" 구별은 테스트 목적을 위해 환자의 신체가 아니라 외인성 재료에서 수행될 수 있다. 참조 용액은, 예를 들어 특정 참조 용액이 RF 외과 개입 동안 플라즈마 상태로 부분적으로 전환되어 개입 광 외관(13)에 대한 광 특징에 기여하는 조직(12)에서 특정 구성으로 예상되는 종을 포함하기 때문에, 외과 개입의 의학적 적응증에 기초하여 구체적으로 선택될 수 있다.
테스트 표면(26)은 도 5 및 도 6a에 따른 예에서와 같이 실질적으로 평면일 수 있다. 상대 전극(25)은 대안적으로 도 6bi 및 도 6bii에 따른 실시예에서와 같이 팁(45)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전극(10)은 둥근 주걱 형상(도 5), 뾰족한 형상(도 6a, 도 6bi) 또는 뾰족한 형태를 갖는 주걱 형상(도 6bii)을 포함할 수 있다. 전극(10)은 전극(10)의 팁 또는 헤드를 비절연 상태로 유지하는 절연체를 포함할 수 있다. 도 6b3은 홈(46)을 갖는 금속 플레이트로서의 상대 전극(25)의 예를 보여준다. 전극 형상과 상대 전극 형상에 의해, 의미 있는 테스트 결과를 얻기 위해 테스트 광 외관(44)의 윤곽이 미리 정해질 수 있다.
상대 전극(25)은 다중 사용을 고려한다면 내연소성인 것이 바람직하다. 그러나 바람직하게는 연소 저항이 전극(10)의 연소 저항보다 작다. 바람직하게는 테스트 장치(TE)가 멸균될 수 있다. 테스트 장치(TE), 특히 테스트 대상(24)은 다중 사용을 위해 구성될 수 있다. 일회용 제품인 테스트 대상(24) 또는 상대 전극(25)은 바람직하게는 젖은 스펀지 또는 플리스(25)에 의해 형성된다.
본 발명에 따른 시스템(S)의 설명된 실시예들 중 적어도 하나에 의해, 예를 들어 다음과 같이 작동될 수 있다:
예를 들어, 도 3 또는 도 4에 따른 시스템(S)은 계획된 개입을 위해 수술 팀에 의해 가장 먼저 구성될 수 있다. 특히 기구(11) 및/또는 전극(10) 및/또는 테스트 대상(24) 및/또는 테스트 표면(26) 또는 상대 전극(25)은 임상 적응증에 기초하여 개입를 위해 선택될 수 있었다. 개입의 준비를 위해 또는 개입 동안, 분석 장치(AE)의 사용자는 기구(11)에 의해 기구(11)의 전극(10)과 상대 전극(25) 사이에 테스트 광 외관(44)을 생성하는(도 7에 따른 방법(100)의 실시예의 단계 101) 방식으로 분석 장치(AE)의 기능 테스트를 수행할 수 있다. 기능 테스트의 가능한 결과는 예를 들어 "작동" 또는 "비작동"일 수 있다. 사용자는 이를 위해 기구(11)를 테스트 대상(24)의 개구(38) 내로 삽입하거나 기구(11)를 개구(38)에 배치할 수 있다. 테스트 장치(TE)는 기구(11)가 테스트 광 외관(44)을 생성할 목적으로 테스트 대상(24)과 결합된 경우를 인식하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 테스트 장치(TE)는 기구(11) 또는 어댑터(19)가 개구(38) 내로 삽입되거나 배치되는 경우를 인식하도록 구성될 수 있다. 바람직하게는 테스트 장치(TE)는 의도된 테스트의 인식에 기초하여 시스템(S), 특히 RF 수술 장치(E)의 특정 조정을 선택할 수 있다. 예를 들어, 테스트 장치(TE)는 다른 방법으로 가능한, 테스트를 위한 시스템(S)의 특정 조정을 제외하거나 다른 방법으로 불가능한 조정을 허용할 수 있다. 대안으로서 또는 추가로, 테스트 장치(TE)는 수술 팀이 조작 요소(미도시)에 의해 시스템(S)을 테스트 모드로 전환할 수 있도록 구성된다. 사용자는 테스트 광 외관(44)의 생성을 스스로 시작할 수 있거나 테스트 장치(TE)는 테스트를 자동으로 트리거할 수 있다. 테스트 장치(TE)는 테스트 대상(24) 상의 또는 테스트 대상(24) 내의 전극(10), 기구(11) 및/또는 어댑터(19)의 위치를 결정하기 위한 수단(미도시)을 포함할 수 있다. 그에 따라, 예를 들어, 전극(10), 기구(11) 또는 어댑터(19)가 테스트 표면(26)으로부터 거리를 두고 배치되어 테스트 광 외관(44)의 생성이 자동으로 트리거되거나 수동 트리거링이 허용되는지의 여부가 자동으로 결정될 수 있다. 테스트 장치(TE)는 테스트 조건(예를 들어, 사용된 전극(10), 기구(11), RF 수술 기기(21), 상대 전극(25)의 유형 등)에 따라 테스트 광 외관의 생성을 위한 적절한 조정을 자동으로 선택하도록 구성될 수 있다. 테스트 조정 또는 테스트 조정 가능성은 테스트 중에 RF 전극(10) 또는 광섬유(14)가 손상되지 않도록 선택된다. 전극(10)과 상대 전극(25) 사이의 RF 전압은 예를 들어 바람직하게 선택 가능하다. 이것은 특히 전극(10)의 형상, 전극들(10) 간의 거리, 전극(10)과 상대 전극(25)의 재료, 그리고 테스트 대상(24)에서 전극(10)과 상대 전극(25)을 둘러싸는 가스에 의존한다. 대안으로서 또는 추가로, 테스트 광 외관(44)의 생성은 실제 RF 외과 개입에 대한 것과 실질적으로 동일한 시스템(S)의 조정을 사용할 수 있다.
테스트의 트리거링으로 인해, 고전압 임펄스가 전극(10)과 테스트 표면(26) 사이의 분위기를 이온화하여 전기 전도성이 되게 하는 방식으로, 기구(11)의 전극(10)과 상대 전극(25) 사이에 플라즈마 테스트 광 외관(44), 예를 들어 아르곤 플라즈마 응고 동안과 같은 고정 플라즈마, 광 아크 또는 스파크가 생성된다. 이렇게 하면 경로가 낮은 임피던스가 되어 수 암페어의 전류가 흐를 수 있다. 스파크 여기 동안 전류 흐름은 예를 들어 몇 마이크로초 후에 다시 중단되지만 중단 기간 후에 다시 시작된다. 스파크 시퀀스는 발생기의 반복 주파수, 예를 들면 20 kHz에 따라 달라진다. 전압 소스의 전류 형태는 순수한 사인파형(예를 들어, 350 kHz) 또는 변조된 사인파형일 수 있다. 각각의 경우에 반복 주파수를 갖는 단일 펄스, 다중 진동을 갖는 펄스 패킷은 예를 들어 플라즈마가 유지되도록 사용될 수 있다. 테스트 광 외관(44) 또는 개입 광 외관(13)(전극(10)을 갖는 환자의 조직(12)에 대한 실제 개입으로 인해 생성된 광 외관을 말함)을 생성하는 동안 전압, 전력 또는 플라즈마 피드백 제어가 사용될 수 있다. 플라즈마 피드백 제어(광 아크 피드백 제어라고도 함)의 경우 하나 이상의 플라즈마 특징, 예를 들어 특정 고조파는 일정하거나 범위 내에서 유지된다.
테스트 광 외관(44)의 광은 부분적으로 수광 유닛(14)에 의해 캡처되어(단계 102) 광섬유를 통해 전송된 광을 전기 신호로 변환하도록 구성된 분석 유닛(23)의 장치(23a)(도 4 참고)로 전송되고, 상기 전기 신호는 평가 유닛(27)에 의한 추가 평가를 위해 테스트 장치(TE)로 전송된다. 예를 들어, 장치(23a)는 광을 분광계와 같이 파장 의존 방식으로 하나 이상의 전기 신호에 대한 개별적인 양으로 구성할 수 있다.
분석 장치(AE)의 작동성을 평가하기 위해, 예를 들어 평가 유닛(27)에 도달하는 신호 전력은 테스트 광 외관(44)에 기초하여 결정될 수 있다. 평가 유닛(27)은 광 신호를 전기 신호로 변환하기 위한 장치(23a)까지 테스트 광 외관(44)의 광 투과를 평가하기 위해, 전력, 예를 들어 총전력 또는 파장 의존 강도를 기준 값과 비교할 수 있다. 이에 의해, 테스트 광 외관(44)을 생성하기 위한 RF 전압 및 RF 전류에 기초한 에너지 입력이 고려될 수 있다.
테스트 대상(24)에 의해, 전극(10)이 테스트 표면(26) 또는 상대 전극(25)에 대해 배향되고 및/또는 테스트 표면(26) 및/또는 상대 전극(25)에 대한 전극(10)의 위치가 정의되는 경우, 테스트가 특히 의미있다. 대안으로서 또는 추가로, 테스트 대상에 의해 어댑터(19)가 테스트 표면(26) 또는 상대 전극(25)에 대해 정렬될 수 있고 및/또는 테스트 표면(26) 및/또는 상대 전극(25)에 대한 어댑터(19)의 위치가 정의될 수 있다. 예를 들어 테스트 광 외관이 너무 약하거나 점화되지 않은 경우, 이것은 전극(10)에 대한 광섬유(14)의 부적절한 위치를 나타낼 수 있다. 이것은 기구(11)와 광섬유(14)의 결합 동안 작동 에러 또는 그밖의 에러 또는 광 분석에 적합하지 않은 전극(10)을 갖는 기구(11)의 장착이 테스트 장치(TE)에 의해 발견될 수 있는 것에 대한 하나의 예이다.
테스트 대상(24)이 테스트 시 수광 유닛(14)의 광 입구(17)로부터 환경 밖으로 외부 광이 나오지 않도록 구성된다면, 테스트의 의미가 추가로 또는 대안적으로 증가될 수 있다. 이에 따라, 환경광은 포착되지 않으며, 이는 테스트 장치(TE)를 사용한 테스트에 영향을 미치지 않는 환경으로부터 나오는 최대 광량이 포착된다는 것을 의미한다. 대안으로서 또는 추가로, 테스트 장치(TE)는 작동 필드 조명(미도시)에 적응될 수 있다. 분석 유닛(23) 및/또는 평가 유닛(27)은 바람직하게는 작동 필드 조명이 작동하는 스펙트럼 범위에서 민감하지 않다. 이러한 방식으로 평가 유닛(27) 및/또는 분석 유닛(23), 특히 그 판별기 유닛(미도시)의 블라인드가 방지되고, 상기 판별기 유닛은 분석 장치(AE)에 의해 조직을 구별할 수 있도록 광 특징을 조직 특징에 할당하는 역할을 한다.
정의된 플라즈마 생성, 특히 스파크 여기의 경우, 고순도의 아르곤 분위기와 같이 여기가 발생하는 정의된 분위기가 바람직하다. 생물학적 조직(12)에 항상 존재하는 아르곤 내의 유기 화합물의 증기뿐만 아니라 낮은 PPM 산소는 방전을 심각하게 방해할 수 있다. 이러한 이유로, 바람직하게는 테스트 광 외관(44)의 생성을 위해 플라즈마가 점화되는 분위기가 테스트 장치(TE)에 의해 정의된다. 이것은 특히 분위기의 조성 및/또는 압력에 관련된다. 테스트 대상(24)은 점화 공간(플라즈마 공간)(39)을 제공한다. 예를 들어, 테스트 대상(24) 내의 플라즈마 공간(39)은 테스트를 실행하는 동안 가스, 예를 들어 CO2 및/또는 아르곤으로 범람된다. 점화 공간(39)에는 일정한 압력이 제공될 수 있다. 불활성 가스 조건(예를 들어, 아르곤 가스)에서 스파크 생성이 수행되면, 환경(작동 미세 기후)의 다른 영향이 크게 억제될 수 있다. 희가스, 예를 들어 아르곤에 의해, 발광의 신호 강도는 포지티브하게 증폭될 수 있다. 예를 들어, 테스트 대상(24)은 아르곤을 플라즈마 공간(39)에 공급하기 위한 접속부(미도시)를 포함할 수 있어서, 예를 들어 테스트 광 외관(44)의 생성을 위해 플라즈마 공간은 희가스, 특히 아르곤으로 범람될 수 있거나 범람되는 한편, 플러싱 장치는 예를 들어 특히 RF 외과 개입 동안 CO2로 작동한다.
본 발명의 개념에 따르면, 외과 개입 동안 분석에 사용되거나 사용되어야 하는 특정 분석 장치(AE)가 테스트될 수 있다. 특히, 특정 수광 유닛(14) 및 분석 유닛(23)은 작동 가능성에 대해, 특히 환자의 신체에 영향을 미치지 않으면서 개입 동안 사용된 전극(10)과 상대 전극(25) 사이의 플라즈마 테스트 광 외관(44)에 기초하여 테스트될 수 있다. 따라서, 테스트 조건은 기구(11)의 전극(10)의 적용에 의한 실제 개입에서와 같이 점화된 플라즈마 뿐만 아니라 대체로 동일한 구성요소의 사용에 기초하여 실제 사용에 매우 근접한다. 테스트에 의해, 예를 들어 어댑터에 핸들의 잘못된 안착으로 인한 전극(10)에 대한 광섬유(14)의 부적합한 위치, 부적합한 전극(10)의 사용, 오염되거나 손상된 광섬유(14)의 사용, 광섬유(14)의 섹션들 사이 또는 광섬유(14)와 광 신호를 전기 신호로 변환하는 장치(23a) 사이의 불충분한 결합이 배제될 수 있다. 또한 잠재적으로 오염된 전극(10)으로 인한 셰이딩, 오염 또는 바람직하지 않은 전극 모양으로 인한 테스트 광 외관(44)(및 잠재적으로 개입 광 외관(13))의 바람직하지 않은 형태가 배제될 수 있다. 테스트 장치(TE)에 의해, 조직(12)에 대한 RF 개입으로 인해 개입 광 외관(13)에 의해 생성된 광 특징을 분석하는 동안 캡처된 광 신호의 의미 있는 평가를 위해 신호 강도가 충분하고 사용될 수 있는지의 여부가 테스트된다.
테스트 광 외관(44)의 여기를 위해, 바람직하게는 환자의 조직(12)에 대한 개입 동안 전극(10)을 공급하는 RF 수술 장치(E)의 RF 발생기(21)가 사용된다. 이를 위해, 분석할 샘플(테스트 표면(26), 상대 전극(25))과 RF 전극이 발생기(21)에 연결된다.
테스트 장치(TE)는 시그널링 유닛에 의해 광학적, 청각적 및/또는 촉각적 방식으로 (예를 들어, "분석 장치 작동 가능" 또는 "분석 장치 작동 불가") 수술 사용자에게 상태 신호를 제공할 수 있다.
테스트 장치(TE)는 특히 더 강한 신호를 얻기 위해 분석 장치(AE)에 의한 분석의 개선을 허용하기 위해 적절한 경우 사용자에게 조치를 추천하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 테스트 장치(TE)는 이를 위해 잠재적으로 네거티브 테스트 결과에 대한 책임과 관련하여 하나 이상의 제한에 대한 확률을 결정할 수 있다.
테스트 방법(100)에 의해, 수광 유닛(14)의 투과율의 파장 의존성은 교정의 맥락에서 결정될 수 있고, 적용 가능한 경우, 테스트 광 외관(44)에 기초한 신호 및/또는 개입 광 외관(13)에 기초한 신호의 평가 동안 고려될 수 있는 하나 이상의 보정/보정 계수가 결정될 수 있다. 결정 및/또는 고려는 테스트 장치(TE) 및/또는 분석 장치(AE)에 의해 자동으로 수행될 수 있다.
투과율의 파장 의존성을 결정하기 위해, 바람직하게는 2개 이상의 스펙트럼 라인이 존재하는 스펙트럼에서 하나의 테스트 광 외관(44)이 생성되고 및/또는 각각의 경우에 적어도 하나의 스펙트럼 라인이 존재하는 스펙트럼에서 다수의 테스트 광 외관(44)이 생성되며, 여기서 테스트 광 외관(44)의 스펙트럼 라인 중 적어도 하나는 다른 테스트 광 외관(44)과 구별된다. 이러한 테스트 광 외관(44)은 테스트 표면(26)의 조성이 상기 조성에서 종의 종류와 그에 따른 특징적인 스펙트럼 라인 및 그 발생 빈도에 따라 선택되는 경우 생성될 수 있다.
전극(10)과 상대 전극(25) 사이의 테스트 광 외관의 생성을 위해 생성된 플라즈마에 기초하여, 상대 전극(25) 및/또는 전극(10)의 재료가 제거(증발, 원자화 및 이온화)되고 그렇게 함으로써, 종(원자, 분자, 그 이온)은 지금 플라즈마에서도 발생하는 상대 전극(25) 및 전극(10)의 재료로부터 생성된다. 에너지 공급은 이러한 종들이 방사선을 방출하는 효과를 갖는다. 적외선, 가시광선 및/또는 자외선 범위의 비율을 갖는 스펙트럼을 갖는 광이 생성되며, 상기 비율은 스펙트럼 라인의 위치 및 강도와 관련하여 각각의 종에 대한 특징적인 스펙트럼 라인을 포함한다.
이것은, 전극(10)과 조직(12) 사이의 플라즈마가 외과적 개입 동안 점화되면 조직 물질의 종들이 조직(12)에서 분리되어 플라즈마로 들어가기 때문에 조직 구별을 위해 분석 장치(AE)에 의해 사용되고, 상기 종은 플라즈마로 들어감으로 인해 개입 광 외관(13)의 광의 스펙트럼에 특징적으로 기여한다. 각각의 새로운 임상 적응증에 대해, 대부분 다른 미량 원소는 수술 중 조직 구별을 수행하는데 결정적이다.
따라서, 테스트 표면(26) 또는 상대 전극(25)의 조성이 개입에 대한 임상 적응증에 기초하여, 특히 RF 외과적 방식으로 치료되어야 하는 조직(12)의 예상되는 조성에 기초하여 구체적으로 선택된다면 및/또는 상기 조성이 상대 전극(25)으로부터 플라즈마 상으로 물질의 전이 동안 방출 스펙트럼에 기초하여 구체적으로 선택된다면 바람직하다. 검사할 생물학적 조직(12)에서 특징적인 방식으로 존재하고 및/또는 예상되는 선택된 종(참조 물질)을 포함하는 물질, 예를 들어 하나 이상의 금속(특히 순수 금속 또는 합금) 또는 액체(참조 용액), 예를 들어 Ca, K, Mg, Na, P, Cl, Cd, Zn, Rb, Cr, Co, Fe, I, Cu, Mn, Mo, Se, F, Si , As, Ni, Sn 및 V는 상대 전극(25) 또는 테스트 표면(26)을 위한 재료로서 선택될 수 있다. 그렇게 함으로써, 조직(12)에 대한 기구(11)의 영향에 의해 생성된 개입 광 외관(13)에 기초하여 생성될 수 있는 광 특징이 결정될 수 있는 테스트 광 외관(44)이 생성될 수 있다. 테스트 대상(24)은 임상 적응증에 따라 수술팀에 의해 구체적으로 선택될 수 있다.
테스트 대상(24)은 그 조성에서 구별되는 2개의 상이한 테스트 표면(26)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 다른 순수 금속의 테스트 표면(26)을 가진 다수의 금속 플레이트가 존재할 수 있다. 그렇게 함으로써, 전극 재료가 테스트 광 외관(44) 및/또는 개입 광 외관(13)의 스펙트럼에 기여할 수 있기 때문에, 전극(10) 재료의 영향은 계산에 의해 제거될 수 있다.
또한 전극(10)은 테스트 광 외관(44)의 생성을 위한 그 조성에 기초하여, 특히 전극(10)의 재료에 따라 테스트 광 외관(44) 및/또는 개입 광 외관(13)에 기여하는 것으로 예상되는 광 특징에 기초하여 구체적으로 선택될 수 있다. 테스트 광 외관(44) 및/또는 그의 광 특징에 대한 전극(10) 재료의 기여 스펙트럼은 예를 들어 참조 스펙트럼 또는 참조 광 특징으로서 사용될 수 있다. 이것은 전극(10)이 시스템(S)을 사용한 다음 수술과 관련하여 임상 적응증을 위한 재료에 따라 선택되는 경우 특히 중요하다. 전극(10) 재료의 스펙트럼 라인은 테스트 결과 및/또는 테스트 광 외관(44) 또는 개입 광 외관(13)의 광을 기초로 얻은 분광 결과를 왜곡하지 않도록 검사될 조직(12)의 스펙트럼 라인 및/또는 상대 전극(25)의 재료의 스펙트럼 라인을 중첩하지 않는 것이 바람직하다. 전극 재료 그리고 테스트 표면(26) 및/또는 상대 전극(25)의 재료는 광 특징 또는 시그니처 또는 미량 원소의 명확한 할당을 수행할 수 있도록 다를 수 있다.
분석 장치(AE)의 작동 가능성 테스트는 신호 강도의 결정을 위한 전술한 테스트에 추가로 또는 대안으로서, 신호 강도가 테스트 광 외관(44)에 기초하여 하나 이상의 파장에서 결정될 수 있는 정확도를 나타내는 정확도의 결정, 예를 들어, 테스트 광 외관(44)의 전체 스펙트럼에 걸친, 스펙트럼의 선택된 범위에 걸친 및/또는 하나 이상의 별개의 스펙트럼 라인에서의 신호 대 잡음비의 결정을 포함한다. 분석 유닛(23)에 의해 적용된 조직 구별을 위한 가능한 방법이 개입 광 외관(13)의 광의 스펙트럼의 광 특성으로부터 시그니처를 결정하는 것에 그리고 시그니처를 초래한 조직 특성을 시그니처에 기초하여 결정하는 것에 기초하기 때문에, 테스트 광 외관(44)의 스펙트럼뿐만 아니라 개입 광 외관(13)의 스펙트럼에 존재하는 하나 이상의 스펙트럼 라인에 대해 정확도가 결정되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 건강한 조직(12)과 병리학적 조직(12) 사이의 구별을 위해, 각각의 시그니처는 생물학적 조직(12)의 증발된 부분에 특징적인 선택된 스펙트럼 라인의 강도 비율로부터 계산될 수 있다. 결정된 정확도를 기초로, 분석 장치(AE)에 의해 조직 구별이 가능한지의 여부가 테스트 장치(TE)에 의해 결정될 수 있다.
추가로 또는 대안으로서, 하나 이상의 테스트 표면(26)에서 구체적으로 사용되는 하나 이상의 물질의 구별이 테스트 목적을 위해 수행될 수 있다. 예를 들어, 테스트 장치(TE)는 다수의 파장 또는 부분 스펙트럼의 강도로부터 계산된 테스트 광 외관(44)의 광의 광 특징으로부터 시그니처를 결정하도록 구성될 수 있고, 여기서 각각의 시그니처는 바람직하게는 플라즈마 상태로 전환된, 테스트 표면(26) 및/또는 전극(10)의 재료 및/또는 상기 전극(10)과 상기 테스트 표면(26) 사이의 분위기의 부분을 특성화하는 선택된 스펙트럼 라인의 강도 비율로부터 계산된다. 테스트 장치(TE)는 테스트 장치(TE)에 이러한 정보를 제공하기 위해 테스트 표면(26)의 조성에 대한 정보를 수신하기 위한 수단(미도시)을 포함할 수 있다. 테스트 장치(TE)는 테스트 광 외관의 광의 분석에 기초한 구별 결과를, 테스트 장치(TE)가 테스트 표면(26)의 조성에 대한 정보를 수신하는 수단을 통해 수신한 정보와 비교할 수 있다.
테스트 결과에 기초하여, 테스트 장치(TE)는 테스트 결과에 대한 신호를 사용자에게 출력할 수 있고 및/또는 예를 들어 시스템(S)의 하나 이상의 선택된 구성 요소를 교체하거나 청소하는 것을 통해, 정확도를 높이는 또는 조직 구별을 개선할 수 있는 하나 이상의 가능한 조치를 식별할 수 있다.
테스트 광 외관(44) 및/또는 개입 광 외관(13)의 광에서 스펙트럼 라인의 강도 사이의 비율을 결정하는 동안, 테스트 광 외관(44)으로부터 결정된 투과율의 파장 의존성은 보정 계수에 의해 고려될 수 있다.
시스템(S), 특히 분석 장치(AE)는 광섬유(14)의 입구를 통해, 광을 전기 신호로 변환하는 유닛까지 광 전송에 대한 변하지 않는 영향 파라미터를 고려할 수 있도록 테스트 광 외관(44)의 스펙트럼에 의해 교정될 수 있다. 포지티브 또는 네거티브 방향으로 광 전력의 편차가 너무 큰 경우, 이것은 시스템(S)에 의해 인식될 수 있고, 예를 들어 적분 시간의 적응 또는 분석 유닛(23)의 보정 계수에 의해 보상될 수 있다. 따라서 광 스파크의 신호 품질에 영향을 미칠 수 있는 모든 관련 유닛으로 전체 시스템(S)의 교정이 결정되고 적응될 수 있다. 테스트 장치(TE)를 사용하여 시스템(S)이 교정될 수 있다. 교정은, 시스템(S)의 정확도가 테스트의 맥락에서 결정되고 바람직하게는 테스트 장치(TE)를 사용한 테스트에 기초하여 시스템( S), 특히 분석 장치(AE) 및/또는 RF 수술 장치(E)의 적어도 하나의 조정 또는 파라미터가 분석 장치(AE)에 의해 원하는 정확도를 달성하기 위해 결정되고 조정되는 것을 의미한다.
테스트 광 외관(44)으로부터 수신된 광으로부터 결정된 테스트 결과는 수술 전 또는 수술 중에 획득될 수 있고 나머지 수술 애플리케이션에 대한 참조로서 저장될 수 있다. 참조, 특히 참조 신호에 의해, 예를 들어 전극(10)과 조직(12) 사이에 개입 광 외관(13)에 의해 생성된 광의 스펙트럼 라인이 식별될 수 있다.
테스트 장치(TE)는 바람직하게는 수술 중 적용 후에도 전염 테스트가 가능하도록 멸균 영역(29)에서 사용 가능해야 한다. 사용자를 위한 이점은 수술대에서 직접 적용하기 전후에 시스템(S)의 기능 테스트이다. 테스트 장치(TE)는 광 외관의 신호 품질, 특히 시스템에 대한 조직 구별을 위한 광 스파크를 테스트하는데 및/또는 광학 방출 분광법을 위한 분석 장치(AE)를 테스트하는데 사용될 수 있다. 테스트 장치(TE)는 조직 구별 적용의 전후에 신호 품질 또는 스파크 품질 또는 광 스파크의 예상 스파크 품질 또는 분석 장치(AE)를 테스트하는데 사용될 수 있다.
테스트에 기초하여, 테스트 장치(TE)는 테스트에 대한 하나 이상의 조정을 자동으로 식별할 수 있다. 예를 들어, 테스트 광 외관의 평가에 기초하여, 테스트 광 외관(44)을 생성하기 위한 RF 발생기의 조정은 분석 장치(AE)의 작동 가능성에 대해 더 정확한 결정이 이루어지고 테스트가 적응된 조정으로 자동으로 반복될 수 있는데 기초가 되는 테스트 광 외관(44)을 생성하기 위해 적응되어야 하는지가 결정될 수 있다. RF 발생기(21)에 의해 공급되는 전압은 스파크 생성 동안 전극(10)이 연소되는 것을 방지하기 위해 변경될 수 있다. 또한, RF 발생기(21)에 의해 공급되는 전압은 바람직하게는 소정 요소들이 여기되며 스펙트럼 라인들이 배경 잡음과 충분히 구별되도록 가변적이다.
테스트에 기초하여, 테스트 장치(TE)는 개입을 위한 시스템(S)에 대한 하나 이상의 조정을 자동으로 정의할 수 있거나 조정 가능성을 결정하고 특히 제한할 수 있다. 하나 이상의 조정 또는 조정 가능성은 바람직하게는 테스트 광 외관(44)의 평가로부터의 테스트 결과에 기초하여 획득된다. 시스템(S)은 개입 광 외관(13)의 생성을 위한 조정 또는 가능한 조정, 개입 광 외관(13)의 광의 캡처, 개입 광 외관(13)의 캡처된 광을 전기 신호로 변환 및/또는 신호 분석을 테스트 광 외관(44)의 광으로 인한 신호 평가에 기초하여 정의하도록 구성될 수 있다. 테스트 결과에 기초하여, 테스트 장치(TE)는 환자의 신체에 대한 전기 외과 개입에 의해 생성된 광 외관(13)으로 인한 신호의 생성 및/또는 분석에 영향을 미칠 수 있다. 그렇게 함으로써, 특정 중요성, 특히 특정 정확도를 갖는 분석 결과를 허용하는 개입 동안 조건에 기초하여 개입 광 외관(13)이 생성되는 것이 보장될 수 있다.
본 발명에 따르면, RF 수술 기구(11)에 의해 생성된 광 외관(13, 44)의 분석을 위한 분석 장치(AE)의 테스트, 특히 교정을 위한 테스트 장치(TE)가 제공된다. 테스트 장치(TE)는 테스트 대상(24)을 포함하고 (본 발명의 간단한 실시예에서 이것은 테스트 장치가 테스트 대상에 의해 형성되는 것을 포함할 수 있음), 여기서 테스트 대상은 플라즈마 광 외관의 생성을 위해 구성되며, 그 광은 수광 유닛(14)에 의해 캡처될 수 있다. 실시예에서, 테스트 대상(24)은 플라즈마 테스트 광 외관(44)의 생성을 위해 구성되며, 상기 플라즈마 테스트 광 외관(44)은 테스트 대상(24)과 점화 거리를 두거나 테스트 대상(24)에 더 가깝게 배치된 기구(11)에 의해 테스트 대상(24)과 기구(11) 사이에 생성될 수 있다. 테스트 대상(24)은 바람직하게는 계획된 수술의 준비 및/또는 실행 중에 배치되고 사용되도록 구성되고 결정된다. 테스트 장치(TE)는 RF 수술 기구(11) 및 상기 RF 수술 기구(11)에 의해 생성된 광 외관(13, 44)의 분석을 위한 분석 장치(AE)를 포함하는 RF 수술 시스템(S)의 장치인 것이 바람직하다. 테스트 대상(24)은 바람직하게는 기능 테스트를 실행하는 역할 및/또는 테스트 대상(24), 바람직하게는 테스트 대상(24)의 테스트 표면(26)에 테스트 광 외관(44)을 생성하여 분석 장치 AE 및/또는 RF 수술 시스템(S)의 기타 장치의 적절한 조정(계획된 수술 전 및/또는 도중에)을 결정하는 역할을 한다. 그렇게 함으로써, 분석 장치(AE)가 수술 동안 작동 가능한지 및/또는 분석 장치(AE)의 작동 가능성이 개선될 수 있는지의 여부가 테스트될 수 있다. 또한, 광 외관(13, 44)의 분석을 위한 분석 장치(AE)의 테스트, 특히 교정을 위한 방법(100)이 제공되며, 여기서 광 외관(13, 44)은 RF 수술 기구(11)에 의해 생성된다. 방법(100)은 테스트 대상(24)과 전극(10) 사이의 테스트 광 외관(44)의 생성을 포함한다. 테스트 광 외관(44)의 광은 수광 유닛(14)에 의해 수신된다. 방법(100)은 바람직하게는 수술 팀의 구성원, 특히 외과의 또는 외과 조수에 의해 수행될 수 있다.
10: 전극
10a: 생크
10b: 헤드/팁
10c: 절연체
11: 기구
11a: 핸들
12: 조직/환자의 신체
13: 개입 광 외관/플라즈마
14: 광섬유/수광 유닛
15: 호스/라인
16: 수광 원뿔
17: 광 입구
18: 점화 거리
19: 어댑터
20: 채널
21: RF 발생기/수술 기기
22: 중성 전극
23: 분석 유닛
23a: 장치
24: 테스트 대상
25: 상대 전극
26: 테스트 표면
27: 평가 유닛
28: 시그널링 유닛
29: 멸균 영역
30: 비멸균 영역
31: 라인
32: 라인
33: 플러싱 시스템
34: 풋 스위치
35: 버튼
36: 스페이서
37: 지지대
38: 개구
39: 공간
40: 벽
41: 배출 개구
42: 출구
43: 직렬 저항
44: 테스트 광 외관
45: 상대 전극의 팁
46: 홈
S: 시스템
E: RF 수술 장치
AE: 분석 장치
TE: 테스트 장치
W: 각도
A: 거리
MA: 최소 거리
L: 라인
H: RF 전류
Li: 광
Sg: 상태 신호
M: 매체
Sc: 불활성 가스
100: 방법
101: 단계
102: 단계
103: 단계

Claims (16)

  1. RF 수술 기구(11)에 의해 생성된 광 외관(13, 44)의 분석을 위한 분석 장치(AE)를 테스트, 특히 교정하기 위한 테스트 장치(TE)로서,
    상기 테스트 장치(TE)는 테스트 대상(24)을 포함하며, 상기 테스트 대상(24)은 플라즈마 테스트 광 외관(44)을 생성하도록 구성되고, 그 광은 수광 유닛(14)에 의해 수신될 수 있는, 테스트 장치(TE).
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 테스트 대상(24)은 전극(10), 특히 상기 기구(11)의 전극(10)과 테스트 표면(26) 사이에 상기 테스트 광 외관(44)을 생성하기 위한 테스트 표면(26)을 포함하는, 테스트 장치(TE).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 테스트 대상(24)은 멸균 수술 영역(29)에 배치될 수 있는, 테스트 장치(TE).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 테스트 대상(24)에 의해 생성된 테스트 광 외관(44)의 수신된 광의 광 특징에 기초하여, 상기 분석 장치(AE)가 작동 가능한지의 여부를 평가하고 및/또는 사용자가 상기 분석 장치(AE)가 작동 가능한지의 여부를 평가하는데 기초가 되는 신호 또는 값을 사용자에게 출력하도록 구성된 평가 유닛(27)을 포함하는, 테스트 장치(TE).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 테스트 장치(TE)는 상기 테스트 광 외관(44)에 기초하여, 적어도 하나의 파장에서 상기 분석 장치(AE)의 감도 및/또는 적어도 하나의 파장에서 상기 분석 장치(AE)의 투과율을 결정하도록 구성되는, 테스트 장치(TE).
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 테스트 장치(TE)는 다수의 파장의 강도 또는 부분 스펙트럼으로부터 계산된, 상기 테스트 광 외관(44)의 광의 광 특징들로부터 시그니처를 결정하도록 구성되고, 각각의 시그니처는 바람직하게는 플라즈마 상태로 전환된, 상기 테스트 표면(26) 및/또는 상기 전극(10)의 재료 및/또는 상기 전극(10)과 상기 테스트 표면(26) 사이의 분위기의 부분을 특성화하는 선택된 스펙트럼 라인의 강도 비율로부터 계산되는, 테스트 장치(TE).
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 테스트 대상(24)은 그 방출 스펙트럼에 기초하여 선택된 적어도 하나의 물질을 포함하는, 테스트 장치(TE).
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 테스트 대상(24)은 적어도 2개의 상이한 테스트 표면(26)을 포함하는, 테스트 장치(TE).
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 테스트 대상(24)은 조직(12)에 대한 상기 기구(11)의 영향에 의해 생성된 광 외관(13)으로부터 결정될 수 있는 광 특징들이 결정될 수 있는 테스트 광 외관(44)을 생성하기 위해, 검사되거나 치료될 조직(12)에도 존재하거나 존재할 것으로 예상되는 특정 물질을 포함하는, 테스트 장치(TE).
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 테스트 장치(TE)는 상기 테스트 광 외관(44)의 특정 광 특징으로부터 상기 분석 장치(AE)의 교정을 결정하도록 구성되는, 테스트 장치(TE).
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 테스트 장치(TE)는 상기 분석 장치(AE), 상기 테스트 장치, 상기 테스트 대상(24), 상기 RF 수술 기구(11), RF 수술 장치, 특히 RF 수술 기기 및/ 또는 RF 외과 개입을 위한 시스템(S)의 다른 장치의 적어도 하나의 파라미터, 예를 들어 상기 기구(11)로 조직을 치료하기 위한 제어 및/또는 평가 파라미터에 대해 값 또는 값 범위를 상기 테스트 광 외관(44)에 기초하여 상기 테스트 장치(TE)를 사용한 테스트에 의해 정의하도록 구성되는, 테스트 장치(TE).
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 테스트 장치(TE)는 테스트 광 외관(44)을 생성하기 위해 상기 테스트 표면 근처의 상기 전극(10)의 위치 또는 상기 테스트 표면(26)에 접근을 자동으로 결정하고, 이것에 기초하여 상기 테스트 장치(TE), 상기 분석 장치(AE), 상기 기구(11), 상기 RF 수술 장치, 특히 상기 RF 수술 기기(21) 및/또는 RF 외과 개입을 위한 임의의 다른 장치의 하나 이상의 조정 및/또는 조정 가능성을 선택하거나 수정하도록 구성되는, 테스트 장치(TE).
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 테스트 대상(24)은 전극(10)과 상기 테스트 대상(24)의 테스트 표면(26) 사이의 최소 거리(MA)를 정의하도록 구성되고 및/또는 상기 테스트 장치(TE)는 전극(10)과 상기 테스트 대상(24)의 상기 테스트 표면(26) 사이의 분위기를 정의하도록 구성되는, 테스트 장치(TE).
  14. 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 테스트 대상(24)은 상기 테스트 표면(26)에 대한 상기 기구(11), 상기 기구(11)용 어댑터, 전극(10) 및/또는 수광 유닛의 배향을 정의하도록 구성되고, 예를 들어 상기 테스트 대상(24)은 상기 테스트 대상(24) 내로 상기 기구(11) 및/또는 수광 유닛의 삽입 동안 상기 기구(11) 및/또는 상기 수광 유닛을 안내하도록 구성되어, 상기 기구(11) 및/또는 상기 수광 유닛이 상기 상대 전극(25)에 대한 정의된 배향을 갖도록 상기 기구(11) 및/또는 상기 수광 유닛은 자동으로 위치를 취하는, 테스트 장치(TE).
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 테스트 장치(TE), 및 수술 기구(11)의 수술 사용자 또는 그의 조수에 의해 상기 기구(11) 또는 상기 기구(11)의 구성 요소(11a)에 광 분석을 위한 상기 분석 장치(AE)의 수광 유닛(14)을 부착하기 위한 장치(19)를 포함하는 시스템.
  16. 분석 장치(AE)를 테스트, 특히 교정하기 위한 방법(100)으로서, 상기 분석 장치는 생물학적 조직(12)에 대한 RF 수술 기구(11)의 영향에 의해 생성된 광 외관(13, 44)을 분석하도록 구성되고, 상기 방법(100)은 테스트 대상(24)과 전극(10) 사이에 테스트 광 외관(44)을 생성하는 단계를 포함하고, 그 광은 수광 유닛(14)에 의해 수신되며, 상기 방법(100)은 바람직하게는 수술 팀의 구성원, 특히 외과의 또는 외과 조수에 의해 수행되는, 방법(100).
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