RU2773138C2

RU2773138C2 - Device for energy supply to vessel sealing instrument (options) and method for control it

Info

Publication number: RU2773138C2
Application number: RU2018111090A
Authority: RU
Inventors: Бернхард Тобиас НОЛЬД; Михаэль ЭДЕРЕР; Маркус ЭНДЕРЛЕ; Юлия РЕКС; Оливер ЗАВОДНЫ; Александер НОЙГЕБАУЭР; Клаус Фишер; Джей ВАГЕНПФАЙЛЬ; Ронни ФОЙЕР
Original assignee: Эрбе Электромедицин Гмбх
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2022-05-30

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: group of inventions relates to medicine, namely to a device for energy supply to an instrument for sealing vessels from biological tissue and a method for control of such a device. The device contains two branches, a generator for creating coagulation voltage, a functional unit. Branches are designed to capture and clamp a vessel together with the possibility of passing current through it from one branch to another branch. The coagulation voltage is applied by the instrument to vessel tissue clamped between its branches to heat it up to the boiling point of tissue liquid. In this case, the generator is made controllable relatively to a value of the generated coagulation voltage. The functional unit for control of the generator is made with the possibility of control of tissue resistance through the coagulation voltage in such a way that tissue resistance fluctuates between the lower value characterizing tissue re-moistening and the upper value characterizing steam formation. In another option, the functional unit provides the possibility of continuous supply of coagulation voltage to the instrument with an amplitude decreasing in time to cool tissue. When implementing the method, at the coagulation phase, coagulation voltage is provided, which, when applied by means of the instrument to biological tissue of the vessel, causes current, under the action of which biological tissue forms steam. In this case, the coagulation voltage is modulated in such a way that tissue resistance fluctuates between the lower value characterizing tissue re-moistening and the upper value characterizing steam formation.

EFFECT: due to periodical control of tissue resistance between values characterizing tissue re-moistening and steam formation, a mechanical effect on biological tissue is created, which contributes to the destruction of connections between collagen fibers and the re-formation of such compounds to create collagen bridges between two layers of tissue captured between branches, tissue homogeneity is improved, the reliability of sealing the vessel is increased, sealing time is reduced, a mechanical effect on tissue is provided, comparable to its massaging.

21 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к генератору для обеспечения энергией инструмента для запечатывания сосудов из биологической ткани. В равной мере изобретение относится к способу управления прибором для питания инструмента для запечатывания сосудов из биологической ткани.The invention relates to a generator for providing energy to a tool for sealing vessels from biological tissue. Equally, the invention relates to a method for controlling a device for supplying a tool for sealing vessels from biological tissue.

Хирургическое применение коагулирующих инструментов, прежде всего инструментов для соединения ткани на пациенте, в большинстве случаев производят в условиях значительной нехватки времени. При необходимости выполнения при хирургическом вмешательстве многочисленных мероприятий по коагуляции, прежде всего по запечатыванию и, в соответствующих случаях, рассеканию, многочисленных сосудов большое значение приобретает осуществление запечатывания сосудов за возможно более краткое время. Для минимизации нежелательных повреждений при этом необходимо подвергать повреждению и коагулированию как можно меньший объем окружающей ткани. С другой стороны, запечатывание должно быть произведено надежным способом таким образом, что запечатанные и рассеченные после этого сосуды не раскрываются во время или после операции, и не возникает кровотечений.The surgical application of coagulating instruments, especially instruments for tissue fusion on a patient, is in most cases carried out under conditions of considerable time pressure. If it is necessary to carry out numerous coagulation measures during a surgical intervention, especially sealing and, in appropriate cases, dissection, of numerous vessels, it is of great importance to seal the vessels in the shortest possible time. To minimize unwanted damage, it is necessary to damage and coagulate as little of the surrounding tissue as possible. On the other hand, the sealing must be carried out in a reliable manner so that the vessels sealed and cut thereafter do not open during or after the operation and no bleeding occurs.

Соединение сосудов обычно производят между двумя браншами соединяющего инструмента, к которым подводят высокочастотное напряжение коагуляции, и которые сжимают принятый между ними сосуд и нагревают его посредством протекания тока.The connection of vessels is usually made between two branches of the connecting instrument, to which a high-frequency coagulation voltage is applied, and which compress the vessel received between them and heat it by means of current flow.

Такой инструмент и связанные с ним процессы коагуляции описаны в публикации US 8216223 В2. Инструменту соотнесено устройство, которое в начале процесса коагуляции подает на инструмент тестовый импульс для регистрации импеданса ткани. Дополнительно или альтернативно, в начале обработки система имеет возможность задания характеристик электрохирургического инструмента. Затем система задает необходимость регистрации реакции ткани и вычисляет по ней требуемую динамику процесса изменения импеданса. По этим данным на основе требуемой нормы изменения импеданса система вычисляет его целевое значение. Затем система наблюдает за соблюдением данного требуемого процесса изменения импеданса, причем система регистрирует температуру, тип ткани и подобные параметры. Дополнительно, система имеет возможность регистрации поставляемого на ткань в процессе запечатывания количества энергии и приостановки последующей поставки энергии на предварительно заданный промежуток времени в том случае, когда импеданс превосходит порог, который расположен выше значения первоначального импеданса. По окончании подведения энергии к ткани, система имеет возможность предусмотрения времени охлаждения. Время охлаждения служит для затвердевания коллагена в запечатанной ткани, причем в качестве времени охлаждения может быть предусмотрен фиксированный промежуток времени или адаптивный промежуток времени, который зависит от параметров, которые связаны с процессом соединения ткани. По истечении промежутка времени охлаждения процесс запечатывания является законченным. Для ускорения охлаждения система может содержать активные охлаждающие элементы, такие как, например, тепловые трубы или элементы Пельтье.Such a tool and associated coagulation processes are described in US 8216223 B2. The instrument is associated with a device that, at the beginning of the coagulation process, supplies a test pulse to the instrument to register the tissue impedance. Additionally or alternatively, at the start of processing, the system has the ability to specify the characteristics of the electrosurgical instrument. Then the system sets the need to register the reaction of the tissue and calculates the required dynamics of the process of changing the impedance from it. From this data, based on the required impedance change rate, the system calculates its target value. The system then monitors this desired impedance change process, with the system recording temperature, tissue type, and the like. Additionally, the system has the ability to detect the amount of energy delivered to the tissue during the sealing process and suspend the subsequent energy delivery for a predetermined period of time in the event that the impedance exceeds a threshold that is located above the value of the initial impedance. Upon completion of the supply of energy to the tissue, the system has the ability to provide a cooling time. The cooling time serves to solidify the collagen in the printed tissue, and the cooling time can be a fixed time period or an adaptive time period that depends on the parameters that are associated with the tissue bonding process. After the cooling time has elapsed, the sealing process is complete. To accelerate cooling, the system may contain active cooling elements such as, for example, heat pipes or Peltier elements.

В публикации US 5827271 также раскрыт инструмент для соединения ткани, в котором сосуды сжаты между двумя запитанными электрическим током браншами и подвергнуты протеканию через них тока и, тем самым, нагреванию с целью соединения ткани или же запечатывания сосуда. После производства соединения подачу мощности на инструмент снижают до весьма низкого уровня для достижения охлаждения ткани в кратчайшее время. Альтернативно, на ткань может быть подана весьма незначительная мощность уровня примерно 1 Ватт для дальнейшего поддержания электрической цепи через ткань в замкнутом состоянии. Настолько незначительная подача мощности не замедляет процесс охлаждения.US 5,827,271 also discloses a tissue bonding tool in which vessels are compressed between two electrically energized jaws and subjected to current flow through them and thereby to heat in order to bond the tissue or seal the vessel. After the connection is made, the power supply to the tool is reduced to a very low level in order to achieve tissue cooling in the shortest possible time. Alternatively, a very low power level of about 1 watt may be applied to the tissue to further maintain the electrical circuit through the tissue in a closed state. Such a small power supply does not slow down the cooling process.

В коагулируемой ткани должна быть обеспечена возможность достижения наиболее гомогенной структуры. Достижение гомогенной структуры ткани, и в то же время, краткого времени запечатывания состоят в целевом конфликте. Целью изобретения является предоставление решения, с помощью которого улучшена гомогенность, и вместе с тем, надежность запечатывания, и которое также обеспечивает сокращение времени запечатывания.It must be possible to achieve the most homogeneous structure in the coagulated tissue. Achieving a homogeneous tissue structure and, at the same time, a short sealing time is a goal conflict. The aim of the invention is to provide a solution that improves the homogeneity and at the same time the reliability of the seal, and which also provides a reduction in the sealing time.

Эта цель достигается в приборе по п. 1 и 9 формулы изобретения, а также в способе управления по п. 16 формулы изобретения.This goal is achieved in the device according to paragraphs 1 and 9 of the claims, as well as in the control method according to paragraph 16 of the claims.

Предлагаемый в изобретении прибор предназначен для обеспечения энергией инструмента для запечатывания сосудов из биологической ткани, содержащего две бранши, способные захватывать и зажимать между собой сосуд с возможностью пропускания через него тока от одной бранши к другой бранше. Прибор имеет генератор для создания напряжения коагуляции, прикладываемого инструментом к зажатой между его браншами ткани сосуда для ее разогрева, по меньшей мере, до температуры кипения тканевой жидкости, причем генератор выполнен управляемым, по меньшей мере, в отношении величины создаваемого напряжения коагуляции, а прибор также имеет функциональный блок для управления генератором, выполненный с возможностью управления сопротивлением ткани через напряжение коагуляции таким образом, чтобы сопротивление ткани колебалось между нижним значением, характеризующим повторное увлажнение ткани, и верхним значением, характеризующим образование пара.The device according to the invention is designed to provide energy to a tool for sealing vessels from biological tissue, containing two branches capable of grasping and clamping a vessel between them with the possibility of passing current through it from one branch to another branch. The device has a generator for creating a coagulation voltage applied by the tool to the vessel tissue clamped between its jaws to heat it up to at least the boiling point of the tissue fluid, the generator being controllable, at least in relation to the magnitude of the generated coagulation voltage, and the device also has a function block for controlling the generator, configured to control the tissue resistance through the coagulation voltage so that the tissue resistance fluctuates between a lower value characterizing tissue rewetting and an upper value characterizing the formation of steam.

Таким образом, предлагаемый в изобретении генератор создает напряжение коагуляции для работы инструмента для соединения ткани на нескольких этапах. Генератор выполнен для нагревания сначала на первом этапе ткани до температуры кипения тканевой жидкости таким образом, что образуется пар. Как только достигнут достаточный нагрев ткани, зажатой между браншами инструмента, согласно первому аспекту изобретения прибор переходит ко второму этапу. На этом этапе возбуждают колебания сопротивления ткани между значениями, одно из которых характеризует повторное увлажнение ткани, а другое - образование пара. В этой фазе сопротивление ткани принимает высокие и низкие значения в чередующемся порядке. Поскольку высокое сопротивление ткани связано с относительно сухой тканью или с наличием в ткани пузырьков пара, а низкое сопротивление ткани с влажной тканью или с отсутствием в ткани пузырьков пара, колебаниям подвержено не только сопротивление ткани, но также пульсирует состояние ткани, что может давать в итоге пульсирующую механическую нагрузку на ткань. Кроме того, посредством того, что подача электрической энергии в ткань имеет возможность периодического уменьшения, достигают повышения влажности, устранения пара или сжижения пара (например, посредством конденсации или удаления пара). Таким образом, может быть осуществлено уменьшение сопротивления ткани, и тем самым, достигнуто фактическое и/или суммарное увеличение полного подведения энергии. Периодическое уменьшение сопротивления ткани обеспечивает увеличение прохождения тока между электродами по сравнению с процессами коагуляции, при которых работают с постоянно высоким сопротивлением ткани.Thus, the generator according to the invention generates a coagulation voltage for the operation of the instrument for tissue connection in several stages. The generator is designed to heat the tissue first in the first stage to the boiling point of the tissue fluid so that steam is generated. As soon as sufficient heating of the tissue clamped between the jaws of the instrument is achieved, according to the first aspect of the invention, the instrument proceeds to the second stage. At this stage, fluctuations in the resistance of the tissue are excited between values, one of which characterizes the rewetting of the tissue, and the other, the formation of steam. In this phase, tissue resistance takes on alternating high and low values. Since high tissue resistance is associated with relatively dry tissue or with the presence of steam bubbles in the tissue, and low tissue resistance with wet tissue or with the absence of steam bubbles in the tissue, not only the tissue resistance is subject to fluctuations, but also the state of the tissue pulsates, which can result in pulsating mechanical load on the tissue. In addition, by allowing the supply of electrical energy to the tissue to be periodically reduced, an increase in humidity, elimination of steam, or liquefaction of steam (for example, by condensation or removal of steam) is achieved. In this way, a reduction in tissue resistance can be effected, and thereby an actual and/or net increase in total energy input is achieved. The periodic decrease in tissue resistance provides an increase in current flow between the electrodes compared to coagulation processes that operate at a constantly high tissue resistance.

Для управления сопротивлением ткани осциллирующим образом может быть задана нормативная кривая сопротивления, причем функциональный блок включает в себя регулятор для сопротивления ткани. Регулятор, непрерывно или в рамках плотной тактовой сетки, измеряет сопротивление ткани и сравнивает его с сопротивлением ткани, которое задано на данный момент посредством нормативной кривой сопротивления ткани. Из полученного отклонения регулятор задает прикладываемое к ткани напряжение и поставляет его на коагулирующие электроды, которые, таким образом, получают высокочастотное напряжение коагуляции, которое является модулированным с низкой частотой по амплитуде. Величина напряжения колеблется с частотой в несколько Герц, предпочтительно менее 30 Гц (или менее 20 Гц), более предпочтительно менее 20 Гц или также менее 10 Гц. Во многих случаях хорошего эффекта достигают с помощью частоты колебаний от 10 Гц до 20 Гц. Частота колебаний посредством соответствующего функционального блока может быть задана фиксированной или может быть задана посредством функционального блока переменной, прежде всего, также в зависимости от регулировки генератора, принятой ткани и, прежде всего, в зависимости от инструмента. Таким образом частота колебаний может принимать различные, приспособленные к ситуации значения.To control tissue resistance in an oscillating manner, a standard resistance curve can be set, the function block including a regulator for tissue resistance. The controller measures the tissue resistance continuously or in a dense clock pattern and compares it with the tissue resistance currently set by the standard tissue resistance curve. From the deflection obtained, the regulator sets the voltage applied to the tissue and delivers it to the coagulation electrodes, which thus obtain a high-frequency coagulation voltage that is modulated at a low frequency in amplitude. The voltage value fluctuates at a frequency of a few Hertz, preferably less than 30 Hz (or less than 20 Hz), more preferably less than 20 Hz or also less than 10 Hz. In many cases, a good effect is achieved with an oscillation frequency of 10 Hz to 20 Hz. The oscillation frequency can be set to a fixed value by means of an appropriate function block, or can be set to a variable by means of a function block, primarily also depending on the adjustment of the generator, the tissue received and, above all, depending on the instrument. Thus, the oscillation frequency can take on different values adapted to the situation.

Регулятор, предпочтительно, имеет устройство для ограничения выходного напряжения, которое задает максимальное напряжение и/или минимальное напряжение во время колебаний сопротивления ткани. Максимальное напряжение, предпочтительно, задано таким образом, что предотвращено искрообразование во время фаз высокого сопротивления ткани или какое-либо иное тепловое повреждение коагулируемой ткани, равно как и близлежащей ткани. Например, максимальное напряжение может быть задано со значением от 80 В до 150 В, предпочтительно от 90 В до 120 В. Возможными также являются значения, отклоняющиеся от вышеуказанных. Минимальное напряжение, предпочтительно, задано с отличным от нуля значением. За счет этого обеспечена возможность предотвращения излишне быстрого охлаждения ткани и излишне быстрой конденсации присутствующего в ткани пара. Минимальное напряжение располагается, например, в диапазоне от 20 В до 40 В.The regulator preferably has an output voltage limiting device that sets the maximum voltage and/or minimum voltage during fluctuations in tissue resistance. The maximum voltage is preferably set in such a way that sparking during phases of high tissue resistance or any other thermal damage to the tissue being coagulated as well as nearby tissue is prevented. For example, the maximum voltage can be set to 80V to 150V, preferably 90V to 120V. Values deviating from the above are also possible. The minimum voltage is preferably set to a non-zero value. This makes it possible to prevent excessively rapid cooling of the tissue and excessively rapid condensation of the vapor present in the tissue. The minimum voltage is located, for example, in the range from 20 V to 40 V.

Функциональный блок, предпочтительно, выполнен для прекращения колебаний сопротивления при высоком сопротивлении ткани, и к последующему переходу на третьем этапе к процессу контролируемого охлаждения, который образует второй аспект изобретения.The function block is preferably designed to stop the resistance fluctuations at high tissue resistance, and then proceed in a third step to a controlled cooling process, which forms the second aspect of the invention.

В ходе процесса контролируемого охлаждения производят непрерывное пропускание тока через ткань с напряжением, амплитуда которого убывает со временем, вследствие чего достигают существенного замедления охлаждения ткани, которое, в противном случае, заканчивается очень быстро. Посредством непрерывного пропускания тока через захваченную между электродами ткань существенно замедляют ее охлаждение по сравнению с наблюдаемым соответственно при колебании промежуточного охлаждения, вследствие чего достигают уменьшения присутствующего в ткани градиента температуры. За счет этого вследствие уменьшенного градиента температуры достигают увеличения в ткани зон, которые во время процесса охлаждения проходят оптимальную для сшивания белка температуру. За счет этого участвующим в процессе белкам, прежде всего коллагену, предоставляют большее время и большее пространство для образования структур, отличающихся повышенной механической прочностью, и в соответствующих случаях, также и волокнистостью. Белки, прежде всего коллаген, на противоположных друг другу и прижатых друг к другу стенках сосуда могут быть сплавлены друг с другом.During the controlled cooling process, a continuous current is passed through the tissue at a voltage whose amplitude decreases with time, thereby achieving a significant slowdown in tissue cooling, which otherwise ends very quickly. By continuously passing a current through the tissue caught between the electrodes, its cooling is significantly slowed down compared to that observed, respectively, during the oscillation of the intermediate cooling, as a result of which a decrease in the temperature gradient present in the tissue is achieved. As a result of this, due to the reduced temperature gradient, an increase in tissue zones is achieved, which during the cooling process pass through the optimum temperature for protein crosslinking. Due to this, the proteins involved in the process, especially collagen, are given more time and more space for the formation of structures characterized by increased mechanical strength, and, in appropriate cases, also fibrous. Proteins, primarily collagen, on opposite and pressed against each other vessel walls can be fused to each other.

Хотя притормаживание процесса охлаждения приводит к продлению промежутка времени охлаждения, сумма промежутков времени, необходимых для коагуляции с колебанием сопротивления и контролируемого охлаждения является менее значительной, чем время, требуемое при коагуляции без колебания сопротивления и с неконтролируемым охлаждением. За счет этого является возможным сокращение промежутка времени на коагуляцию таким образом, что в целом, включая процесс охлаждения, время обработки может достигать менее 3 сек, прежде всего менее 2 сек. Хотя время закрытия браншей инструмента до их открытия является столь коротким, тем не менее, может быть достигнуто надежное запечатывание сосудов и, таким образом, качественное повышение уровня хирургического результата.Although slowing down the cooling process leads to an extension of the cooling time, the sum of the times required for coagulation with resistance fluctuation and controlled cooling is less significant than the time required for coagulation without resistance fluctuation and uncontrolled cooling. As a result, it is possible to shorten the time period for coagulation in such a way that in general, including the cooling process, the treatment time can reach less than 3 seconds, in particular less than 2 seconds. Although the time of closing the jaws of the instrument before opening them is so short, nevertheless, a reliable sealing of the vessels can be achieved and thus a qualitative increase in the level of the surgical result.

Для задания статуса процесса и, прежде всего, для задания начальных и конечных моментов времени различных этапов, функциональный блок имеет возможность контроля по меньшей мере за одним свойством ткани. Такое свойство ткани может быть представлено приложенным к ткани напряжением, протекающим через ткань током, приложенной мощностью, переданным на ткань количеством энергии, сопротивлением ткани или подобным параметром. Например, сопротивление ткани во время первого этапа в начале подачи напряжения обычно претерпевает фазу убывания, после чего оно проходит минимум и вновь поднимается. Повторное повышение связано с парообразованием в ткани или на ней. Согласно первому аспекту изобретения колебания сопротивления ткани производят теперь на втором этапе процесса коагуляции. Это может быть произведено, например, посредством задания нормативной кривой для сопротивления ткани. Приложенное к ткани напряжение коагуляции посредством регулятора соразмеряют таким образом, что сопротивление ткани ведет себя примерно соответственно заданной нормативной кривой. Когда были произведены колебания в течение предварительно заданного промежутка времени (например, примерно 0,5 сек), или когда было зарегистрировано заданное число колебаний (например, от 5 до 15, предпочтительно от 7 до 10, предпочтительно 8), может быть начат третий этап, который образует замедленный процесс охлаждения.To set the status of the process and, above all, to set the start and end times of the various stages, the functional block has the ability to control at least one property of the tissue. Such a tissue property may be represented by a voltage applied to the tissue, a current flowing through the tissue, an applied power, an amount of energy transferred to the tissue, tissue resistance, or the like. For example, tissue resistance during the first stage at the beginning of the application of voltage usually undergoes a phase of decrease, after which it passes a minimum and rises again. The re-increase is associated with vaporization in or on the tissue. According to the first aspect of the invention, tissue resistance fluctuations are now produced in the second step of the coagulation process. This can be done, for example, by setting a standard curve for tissue resistance. The coagulation voltage applied to the tissue is measured by means of a regulator in such a way that the tissue resistance behaves approximately in accordance with the given standard curve. When oscillations have been made for a predetermined amount of time (for example, about 0.5 seconds), or when a predetermined number of oscillations has been registered (for example, from 5 to 15, preferably from 7 to 10, preferably 8), the third stage can be started. , which forms a slow cooling process.

Колебания сопротивления и/или замедленное охлаждение делают возможным запечатывание кровеносных сосудов с повышенной надежностью. Колебания сопротивления приводят к пульсирующей подаче энергии в ткань с периодическим повторным увлажнением ткани посредством конденсации изолирующего пара и, тем самым, к увеличению подачи энергии. Подготавливается плотное соединение прижатых друг к другу и лежащих напротив друг друга стенок сосуда. Приторможенный, то есть замедленный, процесс охлаждения в этом случае приводит к хорошей рекомбинации и образованию белковых цепочек участвующих в процессе белков, прежде всего коллагена. Замедленный процесс охлаждения создает в биологической ткани увеличенные зоны, в которых во время фазы охлаждения в каждом случае достигают оптимальных температурных условий для образования длинных переплетенных белковых цепочек.Resistance fluctuations and/or delayed cooling make it possible to seal blood vessels with increased reliability. The resistance fluctuations lead to a pulsating energy supply to the tissue, with periodic rewetting of the tissue by condensation of the insulating vapor, and thus to an increase in the energy supply. A tight connection of the walls of the vessel pressed against each other and lying opposite each other is being prepared. Inhibited, that is, slowed down, the cooling process in this case leads to good recombination and the formation of protein chains of proteins involved in the process, primarily collagen. The slow cooling process creates enlarged zones in the biological tissue, in which, during the cooling phase, in each case the optimal temperature conditions are reached for the formation of long intertwined protein chains.

Предлагаемый в изобретении способ управления прибором для питания инструмента для запечатывания сосудов из биологической ткани, содержащего две бранши, способные захватывать и зажимать между собой сосуд с возможностью пропускания через него тока от одной бранши к другой бранше, характеризуется тем, что: в фазе коагуляции обеспечивают напряжение коагуляции, которое, при приложении его посредством инструмента к биологической ткани сосуда, обуславливает ток, под действием которого биологическая ткань образует пар, причем напряжение коагуляции модулируют таким образом, что сопротивление ткани колеблется между нижним значением, характеризующим повторное увлажнение ткани, и верхним значением, характеризующим образование пара.The method proposed in the invention for controlling a device for powering a tool for sealing vessels from biological tissue, containing two branches capable of capturing and clamping a vessel between them with the possibility of passing current through it from one branch to another branch, is characterized by the following: voltage is provided in the coagulation phase coagulation, which, when applied by means of an instrument to the biological tissue of the vessel, causes a current under the action of which the biological tissue forms steam, and the coagulation voltage is modulated in such a way that the resistance of the tissue oscillates between a lower value, characterizing the rewetting of the tissue, and an upper value, characterizing steam formation.

Другие подробности выгодных вариантов осуществления генератора согласно изобретению, а также способа управления согласно изобретению могут быть изучены по приложенному чертежу, описанию, а также по зависимым пунктам формулы изобретения. Показано на:Further details of advantageous embodiments of the generator according to the invention, as well as the control method according to the invention, can be learned from the attached drawing, the description, as well as the dependent claims. Shown on:

Фиг. 1 - генератор, присоединенный инструмент и запечатываемый сосуд, в схематичном представлении,Fig. 1 - generator, attached tool and sealed vessel, in a schematic representation,

Фиг. 2 - принятый для коагуляции между двумя браншами сосуд, на схематичном изображении в разрезе,Fig. 2 - a vessel accepted for coagulation between two branches, in a schematic sectional view,

Фиг. 3 - генератор на схематичной фрагментарной функциональной блочной схеме,Fig. 3 - generator on a schematic fragmentary functional block diagram,

Фиг. 4 - ход изменения во времени выдаваемого генератором напряжения коагуляции,Fig. 4 - the course of change in time of the coagulation voltage generated by the generator,

Фиг. 5 - ход изменения во времени образующегося как реакция на приложенное напряжение коагуляции сопротивления ткани,Fig. 5 - the course of change in time formed as a response to the applied voltage of the coagulation resistance of the tissue,

Фиг. 6 - выдаваемая генератором на ткань мощность, а также выдаваемая энергия, иFig. 6 is the power output by the generator to the tissue, as well as the energy output, and

Фиг. 7 - ход изменения во времени проведенного от инструмента через ткань тока.Fig. 7 - the course of change in time carried out from the instrument through the tissue of the current.

На фиг. 1 весьма схематично проиллюстрированы генератор 10, снабжаемый им инструмент 11 для соединения ткани, а также запечатываемый сосуд 12. Инструмент 11 имеет две бранши 13, 14, которые служат для захвата кровеносного сосуда 12. Не проиллюстрированы предусмотренные для этого элементы направления и обслуживания, такие как, например, рукоятка с приводным рычагом, более короткий или более длинный штоки и тому подобное. Инструмент 11 принципиально может иметь произвольную конструктивную форму известного инструмента для соединения ткани, как она известна в применении для открыто-хирургической или лапароскопической хирургии.In FIG. 1 very schematically illustrates the generator 10, the instrument 11 supplied with it for connecting tissue, and the vessel 12 to be sealed. , for example, a handle with an actuating lever, shorter or longer stems, and the like. The tool 11 can in principle have an arbitrary structural form of the known tissue joining tool, as it is known in open surgical or laparoscopic surgery applications.

Из браншей 13, 14 по меньшей мере одна является подвижной, что обеспечивает возможность сжатия принятого между ними сосуда 12, как это иллюстрирует фиг. 2, таким образом, что внутренние стороны стенок сосуда лежат друг на друге и прижаты друг к другу. Кроме того, инструмент 11 может иметь перемещаемый механический нож, ультразвуковой нож, перемещаемый или фиксированный питаемый напряжением резания электрический нож или прочие имеющие те или иные свойства режущие элементы. Изобретение относится к прибору 10 и, в этом отношении, к подаче напряжения на бранши 13, 14 и, в принципе, может быть использовано в любом инструменте для соединения ткани или запечатывания сосудов, а именно, независимо от того, имеет ли инструмент одно или несколько режущих устройств для рассечения соединенного элемента или не имеет их вовсе.Of the jaws 13, 14, at least one is movable, which makes it possible to compress the vessel 12 received between them, as illustrated in FIG. 2 in such a way that the inner sides of the walls of the vessel lie on top of each other and are pressed against each other. In addition, the tool 11 may have a movable mechanical knife, an ultrasonic knife, a movable or fixed cutting voltage-powered electric knife, or other cutting elements having certain properties. The invention relates to the device 10 and, in this respect, to the supply of voltage to the jaws 13, 14 and, in principle, can be used in any instrument for connecting tissue or sealing vessels, namely, regardless of whether the instrument has one or more cutting devices for cutting the connected element or does not have them at all.

Прибор 10 имеет генератор 15, который на выходе 16 поставляет высокочастотное напряжение HF коагуляции, которое, в соответствующих случаях, проведено посредством сенсорного блока 17 и проводников 18, 19 к инструменту 11. Сенсорный блок 17 служит для регистрации величины поставляемого генератором 15 напряжения высокой частоты и/или поставляемого генератором высокой частоты тока высокой частоты и для подачи сигналов и и/или i на функциональный блок 20 или на несколько функциональных блоков 20а, 20b (смотри фиг. 1 и 3) для управления генератором 15.The device 10 has a generator 15 which, at output 16, supplies the high-frequency coagulation voltage HF, which, if appropriate, is conducted by means of a sensor unit 17 and conductors 18, 19 to the instrument 11. The sensor unit 17 serves to register the value of the high-frequency voltage supplied by the generator 15 and /or supplied by a high frequency current generator and for supplying signals and and/or i to the functional block 20 or to several functional blocks 20a, 20b (see Fig. 1 and 3) to control the generator 15.

Генератор 15 имеет вход 21, посредством которого генератор 15 имеет возможность приема сигналов управления. Эти сигналы могут быть представлены аналоговыми или цифровыми сигналами, которые задают величину выдаваемого генератором 15 напряжения и коагуляции. Сигналы управления могут быть поставлены функциональным блоком 20, который подключен к сенсорному блоку 17 таким образом, что он принимает от него сигналы. Сигналы могут быть представлены, например, сигналами, которые характеризуют поставляемый от генератора 15 ток высокой частоты и/или поставляемое от генератора 15 напряжение высокой частоты.The generator 15 has an input 21 through which the generator 15 is able to receive control signals. These signals can be represented by analog or digital signals, which set the amount of voltage and coagulation generated by the generator 15. The control signals can be supplied by the functional unit 20, which is connected to the sensor unit 17 in such a way that it receives signals from it. The signals can be represented, for example, by signals that characterize the high frequency current supplied from the generator 15 and/or the high frequency voltage supplied from the generator 15.

Функциональный блок 20 может быть разделен на два или несколько функциональных блоков 20а, 20b.The functional block 20 may be divided into two or more functional blocks 20a, 20b.

Функциональный блок 20 или функциональные блоки 20а, 20b могут быть выполнены в виде отдельных стандартных конструктивных блоков или в виде программной составной части (частей) программы управления генератором или посредством любого другого подходящего средства, которое предоставляет возможность управления режимом генератора 15. Эти блоки образуют регулятор для регулируемой в зависимости от этапов величины, которая может быть представлена, например, током i (например, на этапе А), сопротивлением R ткани (например, на этапе Б), напряжением и коагуляции (например, на этапе В) или мощностью Р (например, также на этапе В). Регулятор может быть выполнен для управления генератором 15 по меньшей мере на одном из этапов с целью поддержания в пределах заданного, постоянного по времени или следующего требуемому ходу процесса во времени предельного напряжения. Дополнительно или альтернативно, регулятор может быть выполнен для управления генератором 15 по меньшей мере на одном из этапов с целью поддержания в пределах заданного, постоянного по времени или следующего требуемому ходу процесса во времени предельного тока, предельного сопротивления или предельной мощности. Требуемые ходы процесса во времени могут быть представлены возрастающими или нисходящими наклонными участками или другими непрерывными или разрывными периодическими или непериодическими функциями.The function block 20 or function blocks 20a, 20b may be implemented as separate building blocks, or as a software component(s) of the generator control program, or by any other suitable means that provides the ability to control the mode of the generator 15. These blocks form a regulator for adjustable depending on the stages, which can be represented, for example, by current i (for example, at stage A), tissue resistance R (for example, at stage B), voltage and coagulation (for example, at stage C) or power P (for example , also at step B). The regulator can be configured to control the generator 15 at least one of the stages in order to maintain within the specified, constant in time or following the desired course of the process in time limit voltage. Additionally or alternatively, the controller may be configured to control generator 15 in at least one of the steps to maintain within a predetermined, time-constant, or next desired time course, current limit, resistance limit, or power limit. The required time course of the process may be represented by ascending or descending slopes or other continuous or discontinuous periodic or non-periodic functions.

Для лучшей иллюстрации структуры и принципа работы функционального блока 20 рекомендовано обращение к примеру осуществления согласно фиг. 3. Первый, присоединенный к сенсорному блоку 17 функциональный блок 20а регистрирует поставляемое генератором 15 и приложенное к браншам 18, 19 напряжение и коагуляции, а также протекающий через сосуд 12 или иную ткань ток i. Величина тока i зависит от величины приложенного напряжения и коагуляции и от величины сопротивления R ткани, значение которого изменяется во время коагуляции сосуда 12 или иной ткани. По измеренным току i и напряжению и коагуляции функциональный блок 20а способен при необходимости (по меньшей мере, примерно) к расчету присутствующего сопротивления R=(u/i)*cos(Phi) ткани и/или мощности P=u*i*cos (Phi) и/или сдвига фаз Phi между напряжением u и током i, и к передаче этих значений на функциональный блок 20b. Кроме того, функциональный блок 20а способен передавать на функциональный блок 20b регистрируемое напряжение и коагуляции и/или регистрируемый ток i и/или рассчитанные по ним величины.For a better illustration of the structure and operation of the functional block 20, reference is made to the exemplary embodiment of FIG. 3. The first functional unit 20a attached to the sensor unit 17 registers the voltage and coagulation supplied by the generator 15 and applied to the jaws 18, 19, as well as the current i flowing through the vessel 12 or other tissue. The magnitude of the current i depends on the magnitude of the applied voltage and coagulation and on the magnitude of the resistance R of the tissue, the value of which changes during the coagulation of the vessel 12 or other tissue. From the measured current i and voltage and coagulation, the functional block 20a is capable, if necessary (at least approximately) of calculating the present resistance R=(u/i)*cos(Phi) of the tissue and/or the power P=u*i*cos ( Phi) and/or phase shift Phi between voltage u and current i, and to transmit these values to the function block 20b. Furthermore, the functional block 20a is capable of transmitting to the functional block 20b the detected voltage and coagulations and/or the detected current i and/or the values calculated from them.

В зависимости от режима работы или этапа процесса коагуляции, функциональный блок 20b принимает по меньшей мере один из сигналов, которые характеризуют сопротивление R ткани, передаваемую на ткань мощность Р, сдвиг фаз Phi между напряжением и коагуляции и током i, напряжение и коагуляции и/или ток i, который протекает через ткань. Функциональный блок 20b является частью функционального блока 20 и управляет процессом коагуляции посредством того, что он на каждом этапе задает по меньшей мере для одной из величин R, Р, Phi, u, i нормативную кривую, которая содержится в готовности, например, в накопителе 22. Нормативная кривая может содержать несколько участков, которые в каждом случае являются действительными для одной (или нескольких) из величин R, Р, u, i, и которые задают для этой величины соответствующее требуемое значение. Одно или несколько требуемых значений могут быть изменены в зависимости от разновидности присоединенного инструмента 11 или согласно регулировке на пользовательском интерфейсе прибора 10.Depending on the operating mode or stage of the coagulation process, the functional block 20b receives at least one of the signals that characterize the resistance R of the tissue, the power P transmitted to the tissue, the phase shift Phi between voltage and coagulation and current i, voltage and coagulation and / or current i that flows through the tissue. The function block 20b is part of the function block 20 and controls the coagulation process by setting at each stage for at least one of the values R, P, Phi, u, i a standard curve, which is contained in readiness, for example, in the accumulator 22 The standard curve may contain several sections, which in each case are valid for one (or more) of the values R, P, u, i, and which set the corresponding required value for this value. One or more required values may be changed depending on the type of tool 11 connected or according to an adjustment on the user interface of the tool 10.

Кроме того, функциональный блок 20b содержит регулирующий блок, который в каждом случае задает для контролируемой величины R, Р, Phi, и или i разницу между соответствующим заданным нормативной кривой значением (R, Р, Phi, и или i) и заданной функциональным блоком 20а действительной величиной. По этой разнице SOLL IST в пределах функционального блока 20b посредством регулирующего блока выводят требуемое напряжение, которое передают на генератор 15.In addition, the function block 20b includes a control block which, in each case, sets the controlled variable R, P, Phi, and or i to the difference between the corresponding set value of the standard curve (R, P, Phi, and or i) and the setpoint of the function block 20a actual value. Based on this difference SOLL IST, within the function block 20b, the required voltage is output by the control block, which is transmitted to the generator 15.

Блоки 20а, 20b управления могут быть выполнены в виде частей отрабатываемой контролером программы, которая работает, как указано ниже, и которая управляет генератором 15 как указано ниже.The control units 20a, 20b may be implemented as parts of a controller program which operates as follows and which controls the generator 15 as follows.

Генератор 15 способен подавать высокочастотное напряжение коагуляции в диапазоне нескольких сотен кГц, например 350 кГц. Созданное генератором 15 напряжение может располагаться, например, в диапазоне от 0 до 150 В. Другие значения напряжения генератора также являются применимыми. Во всяком случае, однако, значения напряжения соразмерены таким образом, что предотвращено искрообразование между браншами 13, 14 и биологической тканью, например кровеносным сосудом 12. Кроме того, генератор 15, предпочтительно, выполнен таким образом, что он способен обеспечивать мощность, например, до 120 Вт или также более. Кроме того, генератор, предпочтительно, выполнен таким образом, что он способен поставлять ток высокой частоты величиной до 2 А (или более). Благодаря таким параметрам генератор 15 принципиально подходит для запечатывания кровеносного сосуда 12 или иной ткани, то есть к их долговечному запечатыванию, посредством инструмента 11.The generator 15 is capable of supplying a high frequency coagulation voltage in the range of several hundred kHz, such as 350 kHz. The voltage generated by the generator 15 may be in the range of 0 to 150 V, for example. Other generator voltages are also applicable. In any case, however, the voltage values are balanced in such a way that sparking between the jaws 13, 14 and the biological tissue, such as a blood vessel 12, is prevented. 120W or more. In addition, the generator is preferably designed such that it is capable of supplying a high frequency current of up to 2 A (or more). Due to these parameters, the generator 15 is fundamentally suitable for sealing a blood vessel 12 or other tissue, i.e. permanently sealing them, with the instrument 11.

Кровеносный сосуд 12 имеет сосудистый эндотелий 24, который образует внутреннюю выстилку, то есть внутреннюю оболочку, кровеносного сосуда 12. Сосудистый эндотелий состоит из эндотелиальных клеток, которые образуют однослойный плоский эпителий, а также из эластичных волокон и соединительной ткани. Эндотелий расположен на среднем, также обозначаемом как средняя оболочка, слое 25, который состоит из мышечных клеток, коллагеновых волокон, эластичных волокон и соединительной ткани. Внешний, также обозначенный как внешняя оболочка, слой 26 главным образом состоит из соединительной ткани и эластичных волокон. Прежде всего, средняя оболочка и внешняя оболочка содержат коллагеновые волокна, которые при соединении ткани подлежат сплавлению друг с другом.The blood vessel 12 has a vascular endothelium 24 which forms the inner lining, i.e. the inner lining, of the blood vessel 12. The vascular endothelium consists of endothelial cells that form a single layer of squamous epithelium, as well as elastic fibers and connective tissue. The endothelium is located on the middle, also referred to as the middle layer, layer 25, which consists of muscle cells, collagen fibers, elastic fibers and connective tissue. The outer, also referred to as the outer sheath, layer 26 is primarily composed of connective tissue and elastic fibers. First of all, the middle shell and the outer shell contain collagen fibers, which, when the tissue is connected, are subject to fusion with each other.

Для осуществления процесса соединения ткани сосуд 12 сначала захватывают между браншами 13, 14 и сжимают его согласно фиг. 2 таким образом, что лежащие напротив друг друга внутренние поверхности стенок сосуда соприкасаются, кровь между браншами 13, 14 выжимается и сосуд оказывается 12 полностью зажатым. При этом бранши 13, 14 оказывают давление прижима на сосуд 12.To carry out the tissue joining process, the vessel 12 is first grasped between the jaws 13, 14 and compressed according to FIG. 2 in such a way that the inner surfaces of the walls of the vessel lying opposite each other come into contact, the blood between the branches 13, 14 is squeezed out and the vessel is 12 completely clamped. In this case, the branches 13, 14 exert pressure on the vessel 12.

Процесс соединения согласно фиг. 4-7 начинают первым этапом, который, предпочтительно, продолжается максимально примерно 1 сек, и в рамках которого сосуд 12 между браншами 13, 14 нагревают посредством пропускания тока. Со стороны программы этап А может быть ограничен заданным промежутком времени, например 2,5 сек. Например, на этапе А направляемый через ткань ток i задан как наклонный участок, например линейно возрастающий во времени, как представлено на фиг. 7 с помощью точечной линии 27. Функциональный блок 20а в этом случае регистрирует ток i и подает его на функциональный блок 20b, который работает в качестве регулятора. Функциональный блок 20b создает управляющий параметр для генератора 15 и подает его на вход 21 генератора. В то же время, функциональный блок 20b, однако, имеет возможность учета приложенного на бранши 13, 14 напряжения коагуляции высокой частоты, а также его ограничения, например, согласно зависимой от времени функции, например наклонного участка I напряжения (фиг. 4), например для предотвращения вредных эффектов на ткани. Ограничение может быть, прежде всего, ограничено согласно заданной зависимой от времени функции, например в виде представленного на фиг. 4 линейного наклонного участка I, и факультативно, кроме того, посредством максимального напряжения II. Посредством ограничения напряжения ток i остается в течение некоторого времени (например, примерно 0,6 с) ниже нормативной кривой 27.The connection process according to FIG. 4-7 begin with a first step, which preferably lasts a maximum of about 1 second, and in which the vessel 12 between the jaws 13, 14 is heated by passing a current. On the part of the program, step A can be limited to a predetermined period of time, for example 2.5 seconds. For example, in step A, the current i directed through the tissue is defined as a slope, eg increasing linearly with time, as shown in FIG. 7 with the dotted line 27. The function block 20a in this case detects the current i and supplies it to the function block 20b, which acts as a regulator. The function block 20b creates a control parameter for the generator 15 and applies it to the input 21 of the generator. At the same time, the functional block 20b, however, has the ability to take into account the high frequency coagulation voltage applied to the jaws 13, 14, as well as limiting it, for example, according to a time-dependent function, for example, the slope of the voltage I (Fig. 4), for example to prevent harmful effects on tissue. The limitation may first of all be limited according to a predetermined time-dependent function, for example in the form shown in FIG. 4 linear sloping section I, and optionally, in addition, by means of a maximum voltage II. By limiting the voltage, the current i remains for some time (for example, about 0.6 s) below the standard curve 27.

Одновременно с приростом тока в результате прогрессирующего нагревания ткани за счет освобождение из ткани жидкости и растущей подвижности растворенных ионов, убывает представленное на фиг. 5 сопротивление R ткани. По мере убывания сопротивления ток растет таким образом, что регулятор тока понижает напряжение. Напряжение падает ниже ограничения таким образом, что ток i затем следует предварительно назначенной величине 27.Simultaneously with the increase in current as a result of progressive heating of the tissue due to the release of fluid from the tissue and the growing mobility of dissolved ions, the value shown in Fig. 5 resistance R fabric. As the resistance decreases, the current increases so that the current regulator lowers the voltage. The voltage drops below the limit so that the current i then follows the preset value of 27.

Альтернативно этому виду управления, может быть реализовано управление напряжением и коагуляции также и согласно заданной функции времени, например в виде наклонного участка, в виде ступеней или подобным образом. Данный процесс может быть реализован посредством функционального блока 20b, который задает изменяющееся во времени соответствующим образом требуемое напряжение.As an alternative to this kind of control, tension and coagulation control can also be implemented according to a predetermined function of time, for example in the form of an inclined section, in the form of steps or the like. This process can be implemented by means of the function block 20b, which sets the required voltage correspondingly varying with time.

На первом этапе сопротивление R ткани во время возрастания тока и увеличения нагрева сначала падает до значения R_min, которое обычно составляет менее 50 Ом. За счет возрастания температуры ткани омическое сопротивление R биологической ткани падает до очень незначительных значений, таких как, например, едва более 20 Ом, во многих случаях даже менее 10, 5 или 2 Ом. По мере возрастания нагрева ткани и начинающегося парообразования происходит повторное повышение сопротивления R ткани, как показано на фиг. 5 на позиции 29. Этого момента времени достигают, например, через 1 сек. Во время этого процесса передаваемая на ткань мощность является относительно высокой, как это показано на фиг. 6. Когда сопротивление R ткани достигает предельного значения, например 50 Ом, или превосходит его и/или кратно превосходит R_min и/или заданный сдвиг фаз Phi между напряжением u и током i, этап А является законченным.In the first stage, the resistance R of the tissue during the increase in current and increase in heat first falls to the value R _min , which is usually less than 50 ohms. Due to the increase in tissue temperature, the ohmic resistance R of the biological tissue drops to very low values, such as, for example, just over 20 ohms, in many cases even less than 10, 5 or 2 ohms. As tissue heating increases and vaporization begins, tissue resistance R increases again, as shown in FIG. 5 at position 29. This point in time is reached, for example, after 1 sec. During this process, the power transferred to the tissue is relatively high, as shown in FIG. 6. When tissue resistance R reaches or exceeds a limit value, for example 50 ohms, and/or multiples of R _min and/or a predetermined phase shift Phi between voltage u and current i, step A is completed.

К этому моменту времени (например, на 1 сек) передаваемая на сосуд 12 мощность Р перешла свой максимум и претерпевает снижение вследствие возрастающего сопротивления ткани в результате возрастающего парообразования или же высушивания ткани. Переданная на сосуд 12 энергия W достигает в данном примере осуществления к этому моменту времени значения примерно 50 джоулей. Альтернативно, могут быть предусмотрены и другие значения энергии.By this point in time (for example, for 1 second), the power P transferred to the vessel 12 has passed its maximum and is undergoing a decrease due to the increasing resistance of the tissue as a result of increasing vaporization or drying of the tissue. The energy W transferred to the vessel 12 reaches, in this exemplary embodiment, a value of approximately 50 joules at this point in time. Alternatively, other energy values may be provided.

Функциональный блок 20b может быть выполнен таким образом, что он задает статус процесса посредством истекшего времени или, альтернативно, посредством переданной на сосуд 12 электрической энергии W или, альтернативно, посредством величины и/или хода изменения во времени сопротивления R ткани или, альтернативно, посредством величины и/или хода изменения во времени тока i. Характерным значением для статуса процесса является начало кипения тканевой жидкости, что сопряжено с тем, что, по меньшей мере, части сосуда 12 достигли температуры кипения. Когда функциональный блок 20b наблюдает за током, это явление может быть распознано функциональным блоком 20b посредством токовой характеристики 27. Когда функциональный блок 20b наблюдает за переданной на сосуд 12 энергией W, функциональный блок 20b может распознавать начало кипения тканевой жидкости посредством достижения заданного переданного на сосуд 12 количества энергии (например, 50 ватт-секунд). Когда функциональный блок 20 наблюдает за сопротивлением R ткани, он может распознавать начало кипения тканевой жидкости посредством превышения границы сопротивления, например 42,5 Ом, после прохождения минимума сопротивления.The function block 20b may be configured such that it sets the status of the process by elapsed time or alternatively by electrical energy W transferred to the vessel 12 or alternatively by the magnitude and/or course of change over time of tissue resistance R or alternatively by the magnitude and/or course of change over time of the current i. A characteristic value for the status of the process is the beginning of the boiling of the interstitial fluid, which is associated with the fact that at least parts of the vessel 12 have reached the boiling temperature. When the function block 20b observes the current, this phenomenon can be recognized by the function block 20b through the current characteristic 27. When the function block 20b observes the energy W transferred to the vessel 12, the function block 20b can recognize the beginning of the boiling of the tissue fluid by reaching the predetermined value transmitted to the vessel 12 amount of energy (for example, 50 watt-seconds). When the function block 20 monitors tissue resistance R, it can recognize the start of tissue fluid boiling by exceeding a resistance boundary, such as 42.5 ohms, after passing through a resistance minimum.

Независимо от того, за какой из указанных величин функциональный блок 20, 20b наблюдает, в качестве функционального статуса он распознает конец этапа А (например, посредством начала кипения тканевой жидкости на основании сопротивления R) и управляет теперь генератором 15 в фазе соединения ткани, которая, предпочтительно, продолжается, например, полсекунды или немного более. Во время этой фазы генератор 15 может получать управление от функционального блока 20b таким образом, что он создает напряжение и коагуляции или сопротивление ткани R с помощью изменяющегося во времени согласно заданной функции 31 требуемого значения, а также периодических возрастаний напряжения или же понижений напряжения 32-39. Заданная максимальная величина напряжения и коагуляции может быть постоянной во времени или, как это следует из фиг. 4, она может следовать убывающей переменной во времени функции, например убывающей прямой линии. Также могут быть использованы и другие ходы изменения напряжения во времени, например в форме убывающей экспоненциальной функции или возрастающий ход изменения напряжения во времени.Regardless of which of the indicated quantities the functional block 20, 20b observes, it recognizes the end of stage A as the functional status (for example, by starting the tissue fluid to boil based on the resistance R) and now controls the generator 15 in the tissue connection phase, which, preferably, lasts, for example, half a second or a little more. During this phase, the generator 15 can be controlled by the function block 20b in such a way that it generates voltage and coagulation or tissue resistance R with a time-varying required value according to a predetermined function 31, as well as periodic voltage increases or voltage decreases 32-39 . The predetermined maximum voltage and coagulation value may be constant over time or, as shown in FIG. 4, it may follow a decreasing time variable of the function, such as a decreasing straight line. Other voltage patterns with time may also be used, for example in the form of a decreasing exponential function or an increasing voltage pattern with time.

На этапе Б функциональный блок 20b, предпочтительно, работает в качестве регулятора для сопротивления R ткани. Для этого накопитель 22 задает требуемую функцию времени для требуемого сопротивления R_soll ткани и поставляет эту функцию в регулирующий блок. Эта требуемая функция времени является, например, периодической зависимой от времени функцией, например синусоидальной функцией, которая представлена на фиг. 5 пунктиром. Функциональный блок 20а обнаруживает фактическое сопротивление ткани R_ist и поставляет его также в регулирующий блок. В соответствии с этим этот блок управляет генератором 15 при соблюдении предельного напряжения II, которое все еще ограничивает максимальное выдаваемое генератором 15 напряжение максимальной величиной, например от 90 В до 120 В. Кроме того, функциональный блок 20b ограничивает напряжение и коагуляции снизу таким образом, что оно не снижается ниже минимальной величины, например 25 В. При помощи ограничения напряжения сверху возможно предотвращение искрового пробоя на ткань или иных тепловых повреждений ткани. При помощи ограничения напряжения снизу предотвращена слишком быстрая или чрезмерная конденсация пара.In step B, the functional block 20b preferably operates as a regulator for tissue resistance R. To do this, the accumulator 22 sets the required function of time for the required tissue resistance R _soll and supplies this function to the control unit. This desired function of time is, for example, a periodic time-dependent function, such as a sinusoidal function, as shown in FIG. 5 dotted. The function block 20a detects the actual tissue resistance R _ist and supplies it to the control block as well. Accordingly, this block controls the generator 15 while respecting the limit voltage II, which still limits the maximum voltage output by the generator 15 to a maximum value, for example, from 90 V to 120 V. In addition, the function block 20b limits the voltage and coagulation from below in such a way that it does not fall below a minimum value, eg 25 V. By limiting the voltage from above, it is possible to prevent sparking through the fabric or other thermal damage to the fabric. By limiting the voltage from below, too rapid or excessive condensation of the steam is prevented.

Вследствие регулирования сопротивления ткани возникают, согласно фиг. 4, понижения напряжения 32-39, при которых генератор 15 в каждом случае кратковременно уменьшает свою мощность таким образом, что напряжение падает от значения примерно 90 В - 120 В до минимальной величины, например 20 В или 25 В. Как показано на фиг. 6, каждом случае при понижении напряжения также падает, прежде всего, передаваемая на сосуд 12 мощность. За счет уменьшающегося в то же время сопротивления ткани, тем не менее, при следующем в каждом случае периодическим образом повышении напряжения, на ткань оказывается переданной увеличенная мощность. Тем не менее передаваемая в среднем на ткань при периодическом уменьшении сопротивления ткани мощность превышает таковую при производстве коагуляции полностью с высоким напряжением и коагуляции с величиной, например, 100 В и, таким образом, с постоянно высоким сопротивлением ткани.Due to the regulation of tissue resistance, according to FIG. 4, voltage dips 32-39, in which the generator 15 in each case briefly reduces its power so that the voltage drops from a value of about 90 V - 120 V to a minimum value, for example 20 V or 25 V. As shown in FIG. 6, in each case, as the voltage drops, the power transmitted to the vessel 12 also falls, in particular. Due to the resistance of the fabric decreasing at the same time, however, with the subsequent increase in the voltage in each case periodically, an increased power is transferred to the fabric. However, the power transferred to the tissue on average with a periodic decrease in tissue resistance exceeds that when coagulation is carried out completely with high voltage and coagulation with a value of, for example, 100 V and thus with a constantly high tissue resistance.

За счет периодической модуляции сопротивления уже созданный пар и/или ткань сосуда 12 может получать повторное (обратное) увлажнение. За счет этого возникают соответствующие проиллюстрированным на фиг. 5 колебаниям сопротивления и последующим пикам мощности согласно фиг. 6 пульсации давления, которые могут способствовать проницанию эндотелия 24 сосуда. За счет этого составные части белка средней оболочки 25 и, в соответствующих случаях, также внешней оболочки 26 лежащих напротив друг друга стенок сосуда могут получать контакт друг с другом и оказаться сплавлены друг с другом.Due to the periodic modulation of the resistance, the already created steam and/or the tissue of the vessel 12 can be re-wetted. As a result, corresponding to those illustrated in FIG. 5 resistance fluctuations and subsequent power peaks according to FIG. 6 pressure pulsations, which can promote the permeation of the 24 vessel endothelium. As a result, the protein components of the middle shell 25 and, if appropriate, also of the outer shell 26 of the opposing vessel walls can come into contact with each other and become fused to each other.

Функциональный блок 20 имеет возможность задания статуса процесса сосуда 12, например посредством временной кривой для хода процесса сопротивления ткани с заданным фиксированным или переменным числом колебаний сопротивления R ткани или понижений напряжения 32-39. Альтернативно, также является возможным задание колебаний с помощью их амплитуды и частоты, а также регистрация числа понижений напряжения 32-39 или колебаний сопротивления. Для этого могут быть вычислены предпринятые снижения напряжения и, когда граница как, например, 8 или 9 оказывается достигнутой, этап В заканчивают. Этап В заканчивают, в любом случае, при высоком сопротивлении ткани и, таким образом, также при высоком (непониженном) напряжении и коагуляции. Подобным образом, функциональный блок 20 в другом измененном варианте осуществления имеет возможность наблюдения за максимумами мощности и/или за минимумами мощности согласно фиг. 6, или за пиками тока согласно фиг. 7 и их подсчета для регистрации статуса процесса и распознавания конца этапа Б.The function block 20 has the ability to set the process status of the vessel 12, for example by means of a time curve for the progress of the tissue resistance process with a given fixed or variable number of fluctuations in tissue resistance R or voltage drops 32-39. Alternatively, it is also possible to define the oscillations by means of their amplitude and frequency, as well as registering the number of voltage dips 32-39 or resistance oscillations. To this end, the voltage reductions undertaken can be calculated and when a limit such as 8 or 9 is reached, step B is terminated. Stage B ends, in any case, with high tissue resistance and thus also with high (non-reduced) tension and coagulation. Similarly, function block 20, in another modified embodiment, has the ability to monitor power maxima and/or power minima according to FIG. 6, or behind the current peaks according to FIG. 7 and counting them to register the status of the process and recognize the end of stage B.

Когда функциональный блок 20 каким-либо из описанных выше способов обнаруживает окончание второго этапа Б, функциональный блок 20 изменяет управление генератором 15 таким образом, что он входит в этап В, соответствующий фазе контролируемого охлаждения ткани. На этом этапе для целенаправленного замедления охлаждение ткани продолжено подведение тока к сосуду 12. За счет этого сопротивление R ткани в этой начинающейся к моменту t_a времени фазе падает согласно фиг. 5 менее круто, чем во время фазы коагуляции при понижениях 32-39 напряжения. Этого достигают посредством того, что, например, напряжение и коагуляции изменяют согласно заданной величине хода изменения напряжения во времени, которая сохранена в накопителе 22. Функциональный блок 20b задает напряжение коагуляции согласно зависимой от времени функции, например в виде убывающего наклонного участка. Заданное напряжение может быть подано в виде сигнала управления либо непосредственно на генератор, либо альтернативно, на регулирующий блок, который, с другой стороны, получает фактически выдаваемое генератором 15 напряжение и коагуляции и управляет генератором посредством образованной разницы.When the function block 20 detects the end of the second stage B by any of the methods described above, the function block 20 changes the control of the generator 15 so that it enters the stage C corresponding to the controlled tissue cooling phase. At this stage, in order to purposefully slow down the cooling of the tissue, current is continued to be supplied to the vessel 12. As a result, the resistance R of the tissue in this phase starting at the time t _a falls according to FIG. 5 is less steep than during the coagulation phase at voltage drops 32-39. This is achieved by, for example, changing the voltage and the coagulations according to a predetermined value of the voltage course with time, which is stored in the accumulator 22. The function block 20b sets the coagulation voltage according to a time-dependent function, for example in the form of a decreasing slope. The predetermined voltage can be applied in the form of a control signal either directly to the generator or, alternatively, to a control unit which, on the other hand, receives the voltage and coagulation actually output by the generator 15 and controls the generator by means of the generated difference.

Напряжение u коагуляции, предпочтительно, снижают с заданной нормой, например -200 В/с. Также могут быть применены и другие скорости понижения (например, -150 В/с или -250 В/с). Кроме того, по потребности, скорость понижения во время фазы охлаждения может быть изменена.The coagulation voltage u is preferably reduced at a predetermined rate, for example -200 V/s. Other droop rates may also be applied (eg -150 V/s or -250 V/s). In addition, as required, the rate of sinking during the cooling phase can be changed.

Во время фазы охлаждения возникает повторное (обратное) увлажнение ткани, причем ткань при охлаждении позонно проходит различные температурные диапазоны, начиная примерно от 150°С до 170°С. За счет этого, хотя падение сопротивления R ткани и происходит, тем не менее, этот процесс протекает значительно более медленно за счет последующей подачи напряжения, чем в случае уменьшения сопротивления во время колебаний сопротивления на этапе Б. Вследствие этого, градиент температуры в биологической ткани посредством замедленного охлаждения оказывается уменьшенным по сравнению с неконтролируемым охлаждением. Образуются относительно объемные зоны с продленной длительностью состояния, температура которых лежит в температурном окне, которое является благоприятным для сшивания белков. За счет этого для каждой точки подвергаемой воздействию ткани предоставлено в распоряжение большее время для образования механически прочных белковых структур.During the cooling phase, re-wetting of the fabric occurs, and the fabric, during cooling, passes through different temperature ranges, ranging from about 150°C to 170°C. Due to this, although the drop in resistance R of the tissue occurs, nevertheless, this process proceeds much more slowly due to the subsequent application of voltage than in the case of a decrease in resistance during resistance oscillations in stage B. As a result, the temperature gradient in the biological tissue through delayed cooling is reduced compared to uncontrolled cooling. Relatively voluminous zones with an extended duration of the state are formed, the temperature of which lies in the temperature window, which is favorable for protein crosslinking. As a result, more time is available for each point of the exposed tissue for the formation of mechanically strong protein structures.

По мере снижения содержания или же улетучивания пара сопротивление R ткани убывает ниже предельного значения. Это предельное значение может быть представлено заданным предельным значением, или альтернативно, предельным значением, которое получают из сопротивления ткани во время колебаний сопротивления или из хода изменения сопротивления на этапе А. Например, на этапе Б сопротивление ткани не спадает столь сильно, как это задает нормативная кривая сопротивления, вследствие наличия не подлежащего пересечению минимального напряжения генератора 15. Тем не менее, может быть зарегистрировано возникающее минимальное сопротивление R_min ткани. Когда сопротивление R ткани достигает зарегистрированного минимального сопротивления R_min ткани или заданного кратного его значения (например, 1,5* R_min), это может быть использовано как событие, обозначающее окончание фазы охлаждения с подведением напряжения этапа С. Функциональный блок 20 к этому моменту t_e времени переключают на регулирование мощности. Теперь к ткани подводят такое напряжение и коагуляции, что мощность Р, как показано на фиг. 6, продолжает снижение после момента t_e времени, например линейно или также согласно заданной другой кривой. В этом случае, функциональный блок 20 или же 20b побуждает конец коагуляции и, таким образом, выключение генератора 15, например путем управления в функции времени и/или после достижения заданного количества W энергии и/или при достижении заданной мощности или по прочим критериям к моменту времени.As the content decreases or the steam escapes, the resistance R of the fabric decreases below the limit value. This limit value can be represented by a predetermined limit value, or alternatively, a limit value that is obtained from the tissue resistance during resistance fluctuations or from the course of resistance change in step A. resistance curve due to the presence of a minimum voltage of the generator 15 that cannot be crossed. However, the resulting minimum tissue resistance R _min can be registered. When the tissue resistance R reaches the recorded minimum tissue resistance R _min or a predetermined multiple thereof (eg 1.5* R _min ), this can be used as an event indicating the end of the energized cooling phase of step C. Function block 20 at this point t _e of time is switched to power control. The tissue is now subjected to such tension and coagulation that the power P, as shown in FIG. 6 continues to decline after the time t _e , for example linearly or also according to another predetermined curve. In this case, the function block 20 or 20b causes the end of the coagulation and thus the switching off of the generator 15, for example by controlling as a function of time and/or after reaching the set energy amount W and/or when the set power is reached or according to other criteria by the time time.

Предельное значение сопротивления может быть альтернативно представлено также, например, таким значением R_min, которого сопротивление ткани достигает в качестве минимума перед его подъемом 28, и/или таким значением, до которого сопротивление ткани падает во время понижений 32-39 напряжения. Функциональный блок 20, 20b может задавать это значение и сохранять его затем для использования в качестве предельного значения для обнаружения конца фазы охлаждения.The resistance limit value can alternatively also be represented, for example, by the value R _min that the tissue resistance reaches as a minimum before it rises 28 and/or the value to which the tissue resistance drops during voltage drops 32-39. The function block 20, 20b can set this value and then store it for use as a limit value for detecting the end of the cooling phase.

Прибор 10 согласно изобретению и концепция способа согласно изобретению в каждом случае предоставляют особо быстрое, щадящее и надежное запечатывание сосудов 12 между двумя коагулирующими электродами 13, 14. При этом в биологической ткани создают колебания сопротивления, при которых соответственно в чередующемся порядке сопротивление ткани оказывается выше и ниже величины, например 50 Ом. Затем осуществляют фазу замедленного охлаждения ткани, во время которой через ткань 12 пропускают электрический ток, предпочтительно, под убывающим во времени напряжением коагуляции для достижения существенно замедленного по сравнению с немедленным отключением напряжения процесса охлаждения. За счет этого достигают, с одной стороны, хорошего соединения коллагена прижатых стенок сосуда и, с другой стороны, механически устойчивого затвердевание коллагена. Посредством указанного выполнения процесса достигнуто сокращение необходимого времени соединения по сравнению с обычными способами, а посредством сокращения времени воздействия высокочастотного тока - уменьшение нежелательных повреждений близлежащей ткани, а также более надежное запечатывание сосудов.The device 10 according to the invention and the concept of the method according to the invention in each case provide a particularly fast, gentle and reliable sealing of vessels 12 between two coagulating electrodes 13, 14. In this case, resistance fluctuations are created in biological tissue, in which, respectively, in alternating order, the resistance of the tissue is higher and below a value, for example 50 ohms. A delayed tissue cooling phase is then carried out during which an electrical current is passed through the tissue 12, preferably under a coagulation voltage that decreases with time, to achieve a cooling process that is substantially slower than the immediate power off. This achieves, on the one hand, a good bonding of the collagen of the pressed vessel walls and, on the other hand, a mechanically stable hardening of the collagen. By means of the said execution of the process, a reduction in the necessary joining time is achieved in comparison with conventional methods, and by means of a shorter time of exposure to high-frequency current, a reduction in undesirable damage to the adjacent tissue, as well as a more reliable sealing of the vessels.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙLIST OF REFERENCES

10 - Прибор10 - Instrument

11 - Инструмент11 - Tool

12 - Кровеносный сосуд12 - Blood vessel

13, 14 - Бранши13, 14 - Branches

15 - Генератор15 - Generator

HF - Выдаваемое генератором 15 напряжение коагуляцииHF - Coagulation voltage generated by the generator 15

16 - Выход генератора 1516 - Generator output 15

17 - Сенсорный блок17 - Sensor block

18, 19 - Проводники18, 19 - Conductors

u - Характеризующий напряжение коагуляции высокой частоты сигналu - High frequency coagulation voltage signal

i - Характеризующий ток генератора 15 сигналi - Generator current characteristic 15 signal

R - Сопротивление тканиR - Fabric resistance

Р - Передаваемая на ткань мощностьP - Power transmitted to the tissue

Phi - Фазовый угол между u и iPhi - Phase angle between u and i

20 - Функциональный блок/регулятор20 - Function block/regulator

21 - Вход для управления генератора 1521 - Input for generator control 15

I - Наклонный участок для ограничения напряженияI - Inclined section for stress limitation

II - Предельное напряжениеII - Ultimate stress

22 - Накопитель22 - Accumulator

24 - Сосудистый эндотелий (внутренняя оболочка)24 - Vascular endothelium (inner shell)

25 - Средняя оболочка25 - Middle shell

26 - Внешняя оболочка26 - Outer shell

27 - Заданная величина для требуемого тока27 - Set value for required current

28 - Участок спадающего напряжения и28 - Plot of falling voltage and

29 - Повторный подъем сопротивления ткани29 - Re-raising tissue resistance

W - Передаваемая на сосуд 12 энергияW - Transmitted to the vessel 12 energy

32…39 - Понижения напряжения32…39 - Voltage drops

t_a, t_e - Начало и конец фазы охлаждения с подведением напряженияt _a , t _e - Start and end of the cooling phase with voltage supply

t_c - Конец подачи напряжения.t _c - End of voltage supply.

Claims

1. A device (10) for providing energy to a tool (11) for sealing vessels from biological tissue (12), containing two branches (13, 14) capable of capturing and clamping a vessel with the possibility of passing current through it from one branch (13 ) to another branch (14), having a generator (15) to create a voltage (u) of coagulation applied by the tool (11) to the tissue (12) of the vessel clamped between its branches (13, 14) to heat it up to at least boiling point of the tissue fluid, moreover, the generator (15) is controlled, at least in relation to the magnitude of the generated coagulation voltage (u), and the device (10) also has a functional unit (20) for controlling the generator (15), configured to control tissue resistance (R) through the coagulation voltage (u) so that tissue resistance (R) fluctuates between a lower value characterizing tissue rewetting and an upper value characterizing steam formation.

2. The device according to claim. 1, characterized in that to control the resistance (R) of the tissue, a standard resistance curve is set, and the functional block includes a regulator for regulating the resistance (R) of the tissue.

3. The device according to claim 2, characterized in that the regulator has a device for limiting the output voltage, which sets the maximum voltage and / or minimum voltage during tissue resistance fluctuations.

4. The device according to one of paragraphs. 1-3, characterized in that the functional unit (20) is designed to stop resistance fluctuations at high tissue resistance.

5. The device according to one of paragraphs. 1-4, characterized in that the functional block (20) provides the possibility of continuous supply of coagulation voltage to the instrument (11) with amplitude decreasing in time for tissue cooling.

6. Device according to claim 5, characterized in that the functional unit (20) is designed to reduce, continuously or in several steps, the coagulation voltage (u) during the tissue cooling process, starting from the coagulation voltage (u).

7. Device according to claim 5 or 6, characterized in that the functional unit (20) is designed to reduce the coagulation voltage (u) according to a predetermined curve.

8. The device according to one of paragraphs. 5-7, characterized in that the functional block (20), additionally or alternatively, is configured to control the output power value (P) and is configured to follow the status of the process during the tissue cooling process and to proceed based on this from voltage supply with decreasing voltage (u) coagulation to voltage supply with regulated power (P).

9. A device (10) for providing energy to a tool (11) for sealing vessels from biological tissue (12), containing two branches (13, 14) capable of capturing and clamping a vessel with the possibility of passing current through it from one branch (13 ) to the other branch (14), having a generator (15) to create a voltage (u) of coagulation applied by the tool (11) to the tissue (12) of the vessel clamped between its branches (13, 14) to heat it up to at least boiling point of the tissue fluid, moreover, the generator (15) is controlled, at least in relation to the magnitude of the generated coagulation voltage (u), and the device (10) also has a functional unit (20) for controlling the generator (15), configured to control resistance (R) of the tissue through the voltage (u) of coagulation so that the resistance (R) of the tissue fluctuates between a lower value characterizing the rewetting of the tissue and an upper value characterizing the formation of steam, and providing which allows continuous supply of coagulation voltage to the instrument (11) with amplitude decreasing in time for tissue cooling.

10. The device according to claim 9, characterized in that a normative resistance curve is set to control the resistance (R) of the tissue, and the functional block includes a regulator for regulating the resistance (R) of the tissue.

11. The device according to claim 10, characterized in that the regulator has a device for limiting the output voltage, which sets the maximum voltage and / or minimum voltage during tissue resistance fluctuations.

12. The device according to one of paragraphs. 9-11, characterized in that the functional unit (20) is designed to stop resistance fluctuations at high tissue resistance.

13. The device according to claim 9, characterized in that the functional unit (20) is designed to reduce, continuously or in several steps, the coagulation voltage (u) during the tissue cooling process, starting from the coagulation voltage (u).

14. Device according to claim 9 or 10, characterized in that the functional unit (20) is designed to reduce the coagulation voltage (u) according to a predetermined curve.

15. The device according to one of paragraphs. 9-11, characterized in that the functional block (20), additionally or alternatively, is configured to control the output power value (P) and is configured to follow the status of the process during the tissue cooling process and to proceed based on this from voltage supply with decreasing voltage (u) coagulation to voltage supply with regulated power (P).

16. Method for controlling the device (10) for powering the tool (11) for sealing vessels from biological tissue (12), containing two branches (13, 14) capable of capturing and clamping a vessel with the possibility of passing current through it from one branch ( 13) to another branch (14), characterized in that: in the coagulation phase, a coagulation voltage (u) is provided, which, when applied by means of an instrument (11) to the biological tissue (12) of the vessel, causes a current, under the influence of which the biological tissue (12) generates steam, and the coagulation voltage (u) is modulated so that the resistance (R) of the fabric fluctuates between a lower value characterizing tissue rewetting and an upper value characterizing steam generation.

17. The method according to p. 16, characterized in that the modulation of the coagulation voltage (u) is carried out on the basis of a predetermined standard resistance curve.

18. Method according to claim 16 or 17, characterized in that the coagulation voltage (u) during modulation is changed between a high value and a low value and ends at a high value.

19. The method according to one of paragraphs. 16-18, characterized in that, in the coagulation phase, a coagulation voltage (u) is provided, which, when applied by means of a tool (11) to the biological tissue (12), causes a current under the action of which the biological tissue (12) forms steam, and thereafter, in the cooling phase, the coagulation voltage (u) is reduced for a period of time (t _a , t _c ) to slow down the cooling process compared to a quick or immediate shutdown of the coagulation voltage.

20. The method according to claim 19, characterized in that the coagulation voltage (u) is modulated in such a way that the tissue resistance (R) fluctuates, and that the end of the coagulation phase and the beginning of the cooling phase are initiated after detecting a predetermined number of voltage reductions (u) of the coagulation , decrease in current or resistance (R) of the tissue, or after a predetermined period of time has elapsed from the beginning of the coagulation phase or after a predetermined amount of energy has been applied to the tissue.

21. The method according to claim 19, characterized in that the coagulation voltage (u) in the cooling phase is gradually reduced from the value that it had at the end of the coagulation phase, over a predetermined period of time until the tissue resistance decreases below the limit value (R), and that at the end of the voltage reduction phase, a post-heating phase is started in which the power (P) supplied to the tool (11) is adjusted according to a predetermined curve.