RU2263485C2 - Method and device for controlling plasma flux at surgical influence onto body's tissues - Google Patents
Method and device for controlling plasma flux at surgical influence onto body's tissues Download PDFInfo
- Publication number
- RU2263485C2 RU2263485C2 RU2003119956/14A RU2003119956A RU2263485C2 RU 2263485 C2 RU2263485 C2 RU 2263485C2 RU 2003119956/14 A RU2003119956/14 A RU 2003119956/14A RU 2003119956 A RU2003119956 A RU 2003119956A RU 2263485 C2 RU2263485 C2 RU 2263485C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- generator
- input
- plasma
- gate
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области медицины и предназначено для использования при хирургическом воздействии на ткани человеческого организма и животных плазменным потоком.The invention relates to medicine and is intended for use in the surgical treatment of tissues of the human body and animals with a plasma stream.
Сущность: устройство содержит управляемый напряжением высокочастотный генератор, соединенный с низковольтной обмоткой плазмотрона, индуктивные датчики тока и напряжения переходных процессов в цепи генератор-плазмотрон, схему фильтрации импульсов переходных процессов и преобразование их в управляющее напряжение генератора. Технический результат: заданным уровнем управляющего напряжения высокочастотного генератора задается баланс количества импульсов переходных процессов, возникающих при электрическом разряде в момент рассечения ткани организма, т.е. снимаемая электрическая мощность при рассечении ткани.SUBSTANCE: device comprises a voltage-controlled high-frequency generator connected to a low-voltage winding of a plasma torch, inductive current and voltage transient sensors in a generator-plasma torch circuit, a filtering pulse of transient processes and converting them into a generator control voltage. Technical result: a given level of control voltage of a high-frequency generator sets the balance of the number of transient pulses that occur during an electric discharge at the moment of dissection of the body tissue, i.e. removable electric power when cutting tissue.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для коагуляции тканей, содержащее источник питания из генератора высокочастотного напряжения с регулируемой частотой и подключенного к нему высокочастотного преобразователя, выход которого соединен с плазмотроном в виде игольчатого электрода (патент РФ №2100013).The closest in technical essence to the present invention is a device for coagulation of tissues, containing a power source from a high-frequency voltage generator with an adjustable frequency and a high-frequency converter connected to it, the output of which is connected to a plasmatron in the form of a needle electrode (RF patent No. 2100013).
К недостаткам данного устройства относится отсутствие возможности регулировки подводимой электрической мощности к плазмотрону, регулируемой изменением частоты. Кроме того, отсутствие плавной безынерционной регулировки мощности плазменного потока в момент коагуляции и рассечения ткани в зависимости от отдаваемой энергии коагулятором.The disadvantages of this device include the inability to adjust the input electric power to the plasma torch, controlled by a change in frequency. In addition, the lack of a smooth inertialess adjustment of the plasma flow power at the time of coagulation and dissection of the tissue, depending on the energy delivered by the coagulator.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа и устройства управления плазменным потоком при хирургическом воздействии на ткани организма.The objective of the invention is to develop a method and device for controlling the plasma flow during surgical treatment of body tissues.
В результате применения предлагаемого изобретения появляется возможность использования в управляющем контуре возникающих переходных процессов в электрической цепи и с применением логической схемы совпадения «И» - возможность безынерционного осуществления процессов управления задаваемой или плавно регулируемой мощности плазмотрона.As a result of the application of the invention, it becomes possible to use arising transients in the electric circuit in the control circuit and using the “I” coincidence logic — the inertialess control processes of the set or continuously adjustable power of the plasma torch.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в способе управления плазменным потоком при хирургическом воздействии на ткани организма, включающем рассечение и коагуляцию тканей, возникающие переходные процессы в электрической сети снимают индуктивными датчиками напряжения и тока, после преобразования подают на вход логической схемы совпадения «И», накапливают на емкости и затем используют в цепи регулировки мощности плазменного потока на игольчатом электроде плазмотрона с возможностью плавной регулировки для управления плазменным потоком, причем, изменяя напряжение на накопительной емкости, плавно изменяют режим работы генератора и соответственно электрическую мощность, отдаваемую плазмотроном, а для управления режимом работы на вход генератора подают напряжение с накопительной емкости, а управляющий уровень напряжения на накопительной емкости плавно регулируют шунтирующим переменным сопротивлением и на вход генератора подают напряжение с накопительной емкости.The above technical result is achieved by the fact that in the method of controlling the plasma flow during surgical treatment of body tissues, including dissection and coagulation of tissues, the resulting transient processes in the electric network are removed by inductive voltage and current sensors, after conversion they are fed to the input of the coincidence logic circuit “I”, accumulate on containers and then use in the circuit for adjusting the power of the plasma flow on the needle electrode of the plasma torch with the possibility of smooth adjustment for controlling I have a plasma flow, moreover, by changing the voltage on the storage capacitor, the generator operating mode is smoothly changed and, accordingly, the electric power supplied by the plasma torch is applied, and to control the operation mode the voltage from the storage capacitor is supplied to the generator input, and the control voltage level on the storage capacitor is smoothly regulated with a shunt resistance and to the input of the generator supply voltage from the storage capacitance.
Для выполнения плавной безинерционной регулировки мощности потока плазмы на игольчатом электроде в предлагаемом способе управления плазменным потоком при рассечении и коагуляции тканей энергию импульсов переходных процессов в электрической цепи коагулятора преобразуют дифференциальной цепочкой и схемой совпадения, накапливают на емкости и преобразуют в напряжение, которое подают на вход генератора, причем управляющий уровень напряжения на накопительной емкости плавно регулируют шунтирующим переменным сопротивлением.To perform smooth inertialess adjustment of the plasma flow power on the needle electrode in the proposed method for controlling the plasma flow during tissue dissection and coagulation, the energy of transient pulses in the coagulator’s electrical circuit is converted by a differential circuit and a matching circuit, stored on capacitors and converted to voltage, which is supplied to the generator input moreover, the control voltage level on the storage capacitance is smoothly regulated by a shunt variable resistance.
Для управления режимом работы на вход генератора подают напряжение с накопительной емкости.To control the operating mode, voltage is supplied to the generator input from the storage tank.
В предлагаемом способе изменяют напряжение на накопительной емкости с возможностью плавного безынерционного изменения режима работы генератора и соответственно электрической мощности, отдаваемой плазмотроном.In the proposed method, the voltage at the storage capacitance is changed with the possibility of a smooth inertialess change in the operating mode of the generator and, accordingly, the electric power supplied by the plasmatron.
Для осуществления способа предложено устройство безынерционного управления плазменным потоком при хирургическом воздействии на ткани организма, содержащее генератор высокочастотного напряжения с высокочастотным преобразователем напряжения, соединенный с плазмотроном с игольчатым электродом, в котором на низковольтном выходе генератора установлены индуктивные датчики напряжения и тока, также имеется преобазователь, связанный с входом логической схемы совпадения «И» в цепи регулировки мощности плазменного потока на игольчатом электроде плазмотрона, а выход логической схемы совпадения «И» соединен с накопительной емкостью с возможностью подачи напряжения с нее на вход генератора.To implement the method, a device for inertialess control of a plasma flow during surgical treatment of body tissues is proposed, comprising a high-frequency voltage generator with a high-frequency voltage converter, connected to a plasma torch with a needle electrode, in which inductive voltage and current sensors are installed at the low-voltage output of the generator, there is also a converter connected with the input of the logical match circuit “AND” in the circuit for adjusting the power of the plasma flow on a needle the electrode of the plasma torch, and the output of the “I” matching logic circuit is connected to the storage capacitance with the possibility of supplying voltage from it to the generator input.
Технический результат достигается за счет использования в контуре обратной связи возникающих импульсов переходных процессов в электрической цепи коагулятора, подаваемых на вход логической схемы «И» для дальнейшего регулирования мощностью плазмотрона.The technical result is achieved through the use in the feedback loop of the arising pulses of transients in the electrical circuit of the coagulator, fed to the input of the logic circuit “I” for further regulation of the power of the plasma torch.
В электрической цепи коагулятора возникают переходные процессы, мощность которых зависит от мощности плазменного потока при высоковольтном искровом разряде, рассекающем ткани, и коронном разряде - при коагуляции.Transient processes occur in the coagulator’s electric circuit, the power of which depends on the power of the plasma flow during a high-voltage spark discharge dissecting tissues, and a corona discharge during coagulation.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами.The essence of the invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 условно показаны на синусоидах высокочастотного генератора разной мощности возникающие переходные процессы по напряжению ΔU1,2,3,...n и току ΔI1,2,3,...n. Задаваемый количественный уровень импульсов возникающих переходных процессов в электрической цепи коагулятора используется как способ управляющего воздействия мощности плазмотрона при хирургическом воздействии на ткани организма.1, conditionally shown on the sinusoids of a high-frequency generator of different capacities arising transient processes in voltage ΔU 1,2,3, ... n and current ΔI 1,2,3, ... n . The set quantitative level of impulses of emerging transients in the electric circuit of the coagulator is used as a way of controlling the power of the plasma torch during a surgical effect on the body tissue.
На фиг.2 представлена общая схема устройства управления плазменным потоком при хирургическом воздействии на ткани организма.Figure 2 presents a General diagram of a device for controlling plasma flow during surgical exposure to body tissues.
Устройство содержит источник питания из управляемого генератора 1 высокочастотного напряжения в диапазоне от нуля до максимальной мощности его и подключенного к нему высокочастотного трансформаторного преобразователя 10, низковольтный выход которого соединен с плазмотроном 2, к низковольтному выходу подключены датчик напряжения 3 и датчик тока 4, выпрямительно-дифференцирующие цепочки по напряжению 5 и току 6, логическую схему И 7, накопительную емкость 8, шунтирующее переменное сопротивление 9.The device contains a power source from a controlled high-
Работает устройство следующим образом.The device operates as follows.
При электрическом разряде в момент рассечения ткани в электрической цепи генератор-плазмотрон возникают переходные процессы. В зависимости от мощности разряда (глубины рассечения ткани) возникает количественная мощность импульсов переходных процессов. Переходные процессы в электрической цепи снимаются датчиками напряжения 3 и тока 4 через выпрямительно-дифференцирующие цепочки 5 и 6 и подаются на схему совпадения И 7 и затем на накопительную емкость 8, где преобразуются в напряжение. Схема И 7 «улавливает» одновременно провалы по напряжению и всплески по току, т.е. переходные процессы в электрической цепи, тогда как другие случайные изменения по напряжению и току через схему И не пропускаются. Переходные процессы в электрической цепи коагулятора «улавливаются» схемой И как при автономном режиме, так и при сетевом режиме питания коагулятора. Электрические сигналы переходных процессов после схемы И накапливаются на емкости 8, где преобразуются в соответствующий уровень напряжения. Время разряда емкости 8 задается шунтирующим сопротивлением 9. Плавным изменением сопротивления 9 устанавливается необходимый баланс заряда-разряда накопительной емкости 8, т.е. уровень управляющего напряжения генератора 1, питающего плазмотрон 2. Изменением уровня управляющего напряжения смещается рабочая точка при генерации, тем самым изменяется амплитуда генерирования, т.е. изменением режима работы генератора изменяется отдаваемая им мощность, соответственно и снимаемая мощность с высокочастотного трансформаторного преобразователя 10, а затем последовательно и с плазмотрона 2.During an electric discharge at the moment of dissection of the tissue, transient processes occur in the generator-plasmatron electric circuit. Depending on the discharge power (tissue dissection depth), a quantitative power of transient pulses arises. Transients in the electrical circuit are removed by
Пример выполнения предлагаемого способа.An example of the proposed method.
В случае установленного при хирургическом лечении потребного уровня мощности искрового или коронного разряда плазмы на участке обрабатываемой ткани оператор изменением шунтирующего сопротивления 9 задает условия необходимой мощности плазменного потока, снимаемого с игольчатого электрода плазмотрона 2. Энергия возникающих переходных процессов в электрической цепи коагулятора в момент хирургической обработки после дифференцирующих цепочек 5, 6 через схему совпадения И 7 накапливается на емкости 8. Сопротивлением 9 задается время разряда емкости 8, т.е. уровень напряжения разряда накопленной энергии переходных процессов на емкости 8. Таким образом, задается режим заряда-разряда накопленной емкости 8 от энергии переходных процессов, возникающих в электрической цепи, преобразуемый в уровень управляющего напряжения, подаваемый на вход генератора, который выдает потребной мощности низковольтное напряжение, преобразуемое затем плазмотроном в высоковольтное заданной мощности на игольчатом электроде. Электрическая энергия с игольчатого электрода снимается в форме плазменного потока при обработке ткани.In the case of the required level of plasma spark or corona discharge power established during surgical treatment in the area of the treated tissue, the operator, by changing the
В другом случае, при возникновении необходимости плавного увеличения или уменьшения мощности в момент воздействия плазменного потока на обрабатываемую ткань, оператор аналогичным способом от нуля до максимума и наоборот плавно изменяет мощность плазменного потока на игольчатом электроде.In another case, when it becomes necessary to gradually increase or decrease the power at the moment the plasma stream is exposed to the treated tissue, the operator in a similar way from zero to maximum and vice versa gradually changes the plasma stream power on the needle electrode.
Динамический процесс управления снимаемой мощности плазменного потока осуществляется в безынерционном режиме работы устройства, что очень важно при хирургическом воздействии на ткани. Данный способ повышает эффективность и качество лечебного воздействия при коагуляции и позволяет эффективно использовать коагулятор в качестве плазменного скальпеля.The dynamic process of controlling the removed power of the plasma stream is carried out in the inertialess mode of operation of the device, which is very important for surgical treatment of tissues. This method improves the efficiency and quality of the therapeutic effect during coagulation and allows the coagulator to be effectively used as a plasma scalpel.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003119956/14A RU2263485C2 (en) | 2003-07-04 | 2003-07-04 | Method and device for controlling plasma flux at surgical influence onto body's tissues |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003119956/14A RU2263485C2 (en) | 2003-07-04 | 2003-07-04 | Method and device for controlling plasma flux at surgical influence onto body's tissues |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003119956A RU2003119956A (en) | 2005-01-27 |
RU2263485C2 true RU2263485C2 (en) | 2005-11-10 |
Family
ID=35138268
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003119956/14A RU2263485C2 (en) | 2003-07-04 | 2003-07-04 | Method and device for controlling plasma flux at surgical influence onto body's tissues |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2263485C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008103070A2 (en) * | 2007-02-15 | 2008-08-28 | Viktor Petrovich Usov | Method for producing the electrostimulating effect and a device for carrying out said method |
RU169543U1 (en) * | 2016-04-19 | 2017-03-22 | Виктор Петрович Усов | DEVICE FOR INTEGRATED PHYSIOTHERAPEUTIC INFLUENCE ON THE ORGANISM |
RU2773138C2 (en) * | 2017-03-29 | 2022-05-30 | Эрбе Электромедицин Гмбх | Device for energy supply to vessel sealing instrument (options) and method for control it |
-
2003
- 2003-07-04 RU RU2003119956/14A patent/RU2263485C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008103070A2 (en) * | 2007-02-15 | 2008-08-28 | Viktor Petrovich Usov | Method for producing the electrostimulating effect and a device for carrying out said method |
WO2008103070A3 (en) * | 2007-02-15 | 2008-10-16 | Viktor Petrovich Usov | Method for producing the electrostimulating effect and a device for carrying out said method |
RU169543U1 (en) * | 2016-04-19 | 2017-03-22 | Виктор Петрович Усов | DEVICE FOR INTEGRATED PHYSIOTHERAPEUTIC INFLUENCE ON THE ORGANISM |
RU2773138C2 (en) * | 2017-03-29 | 2022-05-30 | Эрбе Электромедицин Гмбх | Device for energy supply to vessel sealing instrument (options) and method for control it |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003119956A (en) | 2005-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11135001B2 (en) | Systems and methods for generating electrosurgical energy using a multistage power converter | |
AU2007200272B2 (en) | Dual synchro-resonant electrosurgical apparatus with bi-directional magnetic coupling | |
JP6518408B2 (en) | Electrosurgical generator with continuously and arbitrarily variable crest factor | |
US6238387B1 (en) | Electrosurgical generator | |
RU2304934C2 (en) | Electron coagulative scalpel | |
EP2080482A1 (en) | High frequency cautery electric power source device | |
US9770283B2 (en) | Systems and methods for improving efficiency of electrosurgical generators | |
DE3531576A1 (en) | ELECTROSURGERY GENERATOR | |
US5314400A (en) | Device for magnotherapy | |
US20150088118A1 (en) | Systems and methods for improving efficiency of electrosurgical generators | |
CH694070A5 (en) | Power supply unit for use with an electrosurgical instrument and electrosurgical instrument comprising such a feed device. | |
WO2022258034A1 (en) | Pulse generation apparatus and pulse control method | |
RU2263485C2 (en) | Method and device for controlling plasma flux at surgical influence onto body's tissues | |
EP1148770A2 (en) | Plasma generator for HF surgery | |
MXPA02001311A (en) | Device for coagulation of tissues. | |
DE102008050242B4 (en) | High-frequency surgical device | |
CN104284634A (en) | High-frequency surgical device | |
RU2648868C2 (en) | Method and device for forming a defibrillation pulse | |
CN1015961B (en) | Device for magnetotherapy | |
RU2034518C1 (en) | Electric coagulator | |
DE102004010769A1 (en) | High frequency surgical instrument for cutting and coagulating tissue has a control computer, sensors and actuators for improving the regulation of the arc by regulation of a negative DC voltage across an arc circuit capacitor | |
SU1128944A1 (en) | Electrocoagulator | |
RU159U1 (en) | High-frequency electro-epilator-coagulator | |
RU2204958C2 (en) | Method for building output signal of electric surgical instrument and its design | |
CN116155098A (en) | Power supply of adjustable bias voltage type pulse electric field generator and implementation method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060705 |