RU2789638C2 - Device for powering cryosurgical instrument and method for monitoring of instrument - Google Patents

Device for powering cryosurgical instrument and method for monitoring of instrument Download PDF

Info

Publication number
RU2789638C2
RU2789638C2 RU2019127195A RU2019127195A RU2789638C2 RU 2789638 C2 RU2789638 C2 RU 2789638C2 RU 2019127195 A RU2019127195 A RU 2019127195A RU 2019127195 A RU2019127195 A RU 2019127195A RU 2789638 C2 RU2789638 C2 RU 2789638C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
line
signal
instrument
echo
tool
Prior art date
Application number
RU2019127195A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2019127195A (en
Inventor
Мартин Георг ФРИТЦ
Original Assignee
Эрбе Электромедицин Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from EP18193140.3A external-priority patent/EP3620801B1/en
Application filed by Эрбе Электромедицин Гмбх filed Critical Эрбе Электромедицин Гмбх
Publication of RU2019127195A publication Critical patent/RU2019127195A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2789638C2 publication Critical patent/RU2789638C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medical equipment.
SUBSTANCE: group of inventions relates to medical equipment, to a device for powering a cryosurgical instrument and a method for monitoring of a cryosurgical instrument, and allows for control of a physical state in an instrument and in a fluid supply line. The fluid line contains both a supply line and a return line with the possibility of supply to a cryo-tip of an electrical control signal passing from the device to the cryosurgical instrument and its cryo-tip and back, along the fluid line, to the device. Accordingly, the device contains a control signal transmitter, an echo signal receiver made with the possibility of reception of an echo signal, and an analyzing device made with the possibility of recording, based on the echo signal, of changes in a physical state in the instrument or near it, and/or in the fluid line or near it. The monitoring method includes, respectively, above-mentioned supply of electrical control signals, reception of echo signals generated by one or several electrical control signals, analysis of echo signals, and recording of change in a physical state in the instrument or near it, and/or in the fluid line or near it.
EFFECT: obtainment of a device for powering a cryosurgical instrument.
11 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к прибору для запитывания присоединенного посредством линии к прибору медицинского инструмента сигнальной или рабочей мощностью и/или рабочей средой, а также к способу мониторинга запитываемого от прибора посредством линии медицинского инструмента.The invention relates to a device for supplying a medical instrument connected via a line to the device with signal or operating power and/or a working medium, as well as to a method for monitoring a medical instrument powered from the device via a line.

Из ЕР 2520241 В1 известно устройство, состоящее из медицинского инструмента для терапии пациента и прибора для запитывания инструмента электрическим током терапии. Прибор измеряет протекающий во время терапии через ткань пациента электрический ток, а также приложенное к инструменту электрическое напряжение, и использует полученные значения тока и напряжения для управления прибором.From EP 2520241 B1 a device is known, consisting of a medical instrument for therapy of a patient and a device for supplying the instrument with an electric therapy current. The device measures the electrical current flowing through the patient's tissue during therapy, as well as the electrical voltage applied to the instrument, and uses the obtained current and voltage values to control the device.

При помощи несколько другого алгоритма управления устройство согласно ЕР 2 520 240 В1 также использует для управления прибором проведенный через биологическую ткань от инструмента ток, а также приложенное к ткани или же инструменту напряжение.Using a slightly different control algorithm, the device according to EP 2 520 240 B1 also uses the current conducted through the biological tissue from the instrument, as well as the voltage applied to the tissue or the instrument, to control the device.

Из ЕР 1064532 В1 известен способ измерения времени свертываемости крови из анализа крови пациента, причем кровь в камере для исследований посредством электрических контактов подвергают воздействию контрольных сигналов от генератора напряжения таким образом, что через кровь протекает ток, который изменяется соответственно свертываемости крови.From EP 1 064 532 B1 a method is known for measuring the clotting time of blood from a patient's blood sample, wherein the blood in the examination chamber is subjected to control signals from a voltage generator by means of electrical contacts in such a way that a current flows through the blood, which changes according to the clotting of the blood.

Указанные устройства и способы выполнены соответственно специально для конкретных измерений на биологических тканях.These devices and methods are made, respectively, specifically for specific measurements on biological tissues.

Целью изобретения является обеспечение решения для электрического мониторинга медицинских инструментов, а также их соответствующих компонентов, равно как их функционирования.The aim of the invention is to provide a solution for the electrical monitoring of medical instruments as well as their respective components as well as their operation.

Эта цель достигается в приборе для питания криохирургического 30 инструмента, присоединенного к прибору посредством линии текучей среды, текучей средой, используемой в качестве рабочей среды для воздействия на биологическую ткань при помощи крионаконечника, причем линия текучей среды содержит как подводящую линию, так и возвратную линию, и по меньшей This goal is achieved in a device for supplying a cryosurgical instrument 30 connected to the device via a fluid line with a fluid used as a working medium for influencing biological tissue using a cryo-tip, and the fluid line contains both a supply line and a return line, and at least

мере одна из этих двух линий выполнена электропроводной или снабжена электрическим проводником с возможностью подачи на крионаконечник, который служит для непосредственного контакта с биологической тканью, электрического контрольного сигнала, проходящего от прибора по линии текучей среды к криохирургическому инструменту и его крионаконечнику и 5 обратно от крионаконечника по линии текучей среды к прибору. at least one of these two lines is electrically conductive or provided with an electrical conductor capable of supplying to the cryo-tip, which serves for direct contact with biological tissue, an electrical control signal passing from the device along the fluid line to the cryosurgical instrument and its cryo-tip and back from the cryo-tip along fluid lines to the instrument.

Предлагаемый в изобретении питающий прибор имеет: The supply device according to the invention has:

- передатчик контрольных сигналов, выполненный с возможностью выдачи контрольных сигналов в линию текучей среды, - a transmitter of control signals, configured to issue control signals to the fluid line,

- приемник эхосигналов, выполненный с возможностью приема эхосигнала, 10 порождаемого контрольным сигналом, и - an echo receiver configured to receive an echo generated by the pilot signal, and

- анализирующее устройство, выполненное с возможностью регистрации на основании эхосигнала изменений физического состояния в инструменте либо вблизи него и/или в линии текучей среды либо вблизи нее. - an analyzing device configured to detect, based on the echo signal, changes in the physical state in or near the tool and/or in or near the fluid line.

Предпочтительно, контрольный сигнал является свободным от постоянной 15 составляющей напряжения и может иметь пиковое значение напряжения от нескольких вольт до нескольких тысяч вольт в зависимости от случая применения. Preferably, the pilot signal is DC free and may have a voltage peak of several volts to several thousand volts depending on the application.

Линия может быть представлена линией текучей среды, прежде всего металлическим капилляром или шлангом текучей среды, которая содержит один или несколько электрических проводников или является, как таковая, электрическим проводником. В этом случае, подаваемый передатчиком контрольного сигнала на линию контрольный сигнал распространяется по или в линии до инструмента, а затем, целиком или частично, поглощается и/или целиком или частично отражается. Отраженный эхосигнал прибывает, с замедлением в соответствии с его временем запаздывания, на приемник эхосигналов и передается им на анализирующее устройство. Теперь анализирующее устройство имеет возможность, на основании времени запаздывания, а также искажения (нарушения) формы сигнала или других свойств эхосигнала, таких как, например положения фазы, амплитуды, модуляционной огибающей и других подобных параметров, обнаружения состояния линии (например, ее длины или целостности), физического состояния в или на инструменте, например приведение в действие переключателя активации, наличие контакта с биологической тканью или его состояние, после чего прибору может быть обеспечено соответствующее управление. Например, инструмент может быть представлен криохирургическим инструментом, в котором контрольный сигнал распространяется вплоть до крионаконечника и отражается в него обратно к прибору. При начале замерзания на крионаконечнике характеристические параметры эхосигнала претерпевают изменения, например, относительно их положения фазы таким образом, что обеспечена возможность распознавания начала замерзания и вычисления времени замерзания от начала замерзания. Образование льда в или на линии также может иметь воздействие на эхосигнал. Например, может быть образовано неоднократное эхо, наличие которого может быть использовано в качестве критерия для создания отображающего соответствующее событие сигнала. Другие применения также являются возможными. Например, с помощью решения согласно изобретению как для криоинструментов, так и для электрических инструментов является возможным обнаружение автоматического запуска, то есть самостоятельного запуска, терапии в зависимости от заданных состояний на инструменте. Также для электрических инструментов могут быть выполнены обнаружение искрения, мониторинг плазмы, обнаружение ионизации или измерение ионизации.The line may be a fluid line, primarily a metal capillary or fluid hose, which contains one or more electrical conductors or is, as such, an electrical conductor. In this case, the pilot signal applied to the line by the transmitter of the pilot signal propagates along or in the line to the instrument, and then, in whole or in part, is absorbed and/or in whole or in part is reflected. The reflected echo arrives, decelerating according to its delay time, at the echo receiver and transmitted by it to the analyzing device. Now the analyzing device has the ability, based on the delay time, as well as distortion (violation) of the waveform or other properties of the echo signal, such as, for example, phase position, amplitude, modulation envelope, and other similar parameters, to detect the state of the line (for example, its length or integrity ), a physical state in or on the instrument, such as actuation of an activation switch, contact with biological tissue, or its condition, after which the instrument can be provided with appropriate control. For example, the instrument may be a cryosurgical instrument in which the control signal propagates up to the cryo-tip and is reflected back to the instrument. At the beginning of freezing on the Cricacon, the characteristic parameters of the echosignal undergo changes, for example, regarding their phase position in such a way that it is possible to recognize freezing and calculating freezing from the beginning of freezing. Ice formation in or on the line can also have an effect on the echo. For example, a repeated echo can be formed, the presence of which can be used as a criterion to create a signal that displays the corresponding event. Other uses are also possible. For example, using a solution according to the invention for both cryo -instruments and electrical tools, it is possible to detect automatic launch, that is, independent starting, therapy depending on the given states on the tool. Also, sparking, plasma monitoring, detection of ionization or measurement of ionization can be performed for electrical tools.

Под инструментом также может подразумеваться электрохирургический биполярный или монополярный инструмент, который соединен посредством электрической линии с запитывающий прибором. Для запитывания в приборе может быть предусмотрен производящий напряжение генератор, например генератор высокой частоты, который обычно подает напряжение величиной около 100 В или более или также значительно выше. Обычно, электрический ток терапии может быть обеспечен в пульсирующем режиме, например в виде сигнала с широтно-импульсной модуляцией, причем передатчик контрольного сигнала, предпочтительно, испускает соответственно по меньшей мере по одному контрольному сигналу в паузах пульсирующего электрического тока терапии. Паузы между импульсами электрического тока терапии, предпочтительно, превышают проходящее между испусканием контрольного сигнала и прибытием эхосигнала время запаздывания. Предпочтительно, паузы многократно превышают по длительности время запаздывания контрольного сигнала.An instrument can also be understood to mean an electrosurgical bipolar or monopolar instrument which is connected via an electrical line to a power supply device. To power the instrument, a voltage-producing generator may be provided, such as a high frequency generator, which typically supplies a voltage of about 100 V or more, or also much higher. Typically, the therapy current may be provided in a pulsed manner, for example as a pulse width modulated signal, the pilot signal transmitter preferably emitting at least one pilot signal in each case during pauses of the pulsed therapy current. The pauses between the therapy electric current impulses preferably exceed the delay time between the emission of the control signal and the arrival of the echo signal. Preferably, the pauses are many times longer than the delay time of the control signal.

Эхосигнал может зависеть от физических состояний на инструменте, таких как, например, состояние и/или температура электрода, электрическая емкость электрода по отношению к пациенту или к контрэлектроду, электрическое сопротивление между электродом и контрэлектродом, электрическая индуктивность тракта прохождения сигнала, электрический импеданс, проводимость имеющейся на электроде текучей среды, прежде всего газа, соприкосновение линии через другое тело или предмет, и тому подобное.The echo signal may depend on physical conditions on the instrument, such as, for example, the condition and/or temperature of the electrode, the capacitance of the electrode with respect to the patient or the counter electrode, the electrical resistance between the electrode and the counter electrode, the electrical inductance of the signal path, the electrical impedance, the conductivity of the existing on the electrode of a fluid medium, primarily a gas, the contact of a line through another body or object, and the like.

Физические состояния могут воздействовать на свойства эхосигнала. Такие свойства могут быть представлены, например, временем запаздывания, числом эхосигналов, амплитудой эхосигнала, нарушением контрольного сигнала (то есть, его формы кривой) или положением фазы эхосигнала относительно контрольного сигнала, а также наличием или исчезновением эхосигнала.Physical states can affect the properties of the echo signal. Such properties can be represented by, for example, time lag, number of echoes, echo amplitude, disruption of the pilot signal (i.e., its waveform) or phase position of the echo relative to the pilot, and the presence or absence of an echo.

Прибор может иметь управляющее устройство, которое реагирует по меньшей мере на одно или на несколько из этих регистрируемых физических состояний действием, таким как, например включение и выключение генератора, повышение или снижение мощности генератора, пикового напряжения, электрического тока терапии, увеличение или уменьшение длительности импульса электрического тока терапии или пауз между отдельными импульсами электрического тока терапии, и тому подобное. К действиям, инициируемым в качестве реакции на характеристическое изменение эхосигнала, также может принадлежать активация или деактивация инструмента и/или запитывающего прибора. Активация или деактивация запитывающего прибора означает подачу или блокировку подачи рабочей мощности или рабочей среды.The device may have a control device that responds to at least one or more of these recorded physical conditions with an action, such as, for example, turning the generator on and off, increasing or decreasing the generator power, peak voltage, therapy current, increasing or decreasing the pulse duration. electric current therapy or pauses between individual impulses of electric current therapy, and the like. Actions triggered in response to a characteristic change in the echo may also include the activation or deactivation of the instrument and/or the power supply. Activation or deactivation of the supply device means the supply or blocking of the supply of operating power or operating medium.

Предпочтительно, передатчик контрольных сигналов является выполненным к генерации свободных от постоянной составляющей напряжения и/или свободных от постоянной составляющей тока контрольных сигналов. Такие контрольные сигналы, например, являются модулированными сигналами высокой частоты, например модулированными сигналами высокой частоты с колоколообразной модуляционной огибающей, причем длительность такого контрольного сигнала, предпочтительно, составляет несколько наносекунд. Такой сигнал с колоколообразной модуляционной огибающей может быть представлен высокочастотным сигнальным пакетом, который рассматривают как единственный импульс контрольного сигнала. Тем не менее, также является возможным использование в качестве контрольных сигналов иных модулированных сигналов высокой частоты или импульсных сигналов, например, прежде всего, свободных от постоянной составляющей напряжения импульсных сигналов в виде единичных импульсов, треугольных импульсов, пилообразных импульсов, прямоугольных импульсов, импульсов кардинального синуса или импульсов, подобных указанным импульсам. Под импульсами кардинального синуса подразумевают импульсы формы (sin х)/х или импульсы, которые образованы из одного или нескольких таких импульсов.Preferably, the pilot signal transmitter is configured to generate DC-free voltage and/or DC-free pilot signals. Such pilot signals are, for example, high frequency modulated signals, such as modulated high frequency signals with a bell-shaped modulation envelope, such pilot signal being preferably a few nanoseconds long. Such a bell-shaped modulation envelope signal can be represented by a high-frequency signal burst, which is considered as a single pulse of the pilot signal. However, it is also possible to use other modulated high-frequency or pulse signals as pilot signals, for example, in particular DC-free pulse signals in the form of single pulses, triangular pulses, sawtooth pulses, rectangular pulses, cardinal sine pulses. or impulses similar to the specified impulses. By cardinal sine pulses is meant pulses of the form (sin x)/x or pulses that are formed from one or more such pulses.

Посредством подачи контрольных импульсов в линию и выведения эхосигнала, предпочтительно, посредством индуктивного и/или емкостного соединения с линией измерительного токового контура, например посредством направленного ответвителя, обеспечена возможность гальванического разделения управляющей электроники и электрической цепи пациента.By supplying test pulses to the line and outputting the echo signal, preferably by means of an inductive and/or capacitive connection to the line of the measuring current circuit, for example by means of a directional coupler, it is possible to galvanically separate the control electronics from the patient's electrical circuit.

Способ согласно изобретению служит для мониторинга запитываемого посредством линии от прибора медицинского инструмента, причем на соединяющую прибор с инструментом линию подают по меньшей мере один контрольный сигнал, принимают посредством той же линии возвращающийся эхосигнал, а затем подвергают его анализу, причем по результатам анализа регистрируют изменение физического состояния в или на инструменте, а также, при необходимости, также в или на запитывающий инструмент линии. Посредством оценки характеристик эхосигнала, прибывающего с задержкой относительно момента отправки контрольного сигнала, является возможным наблюдение как за функционированием и состоянием линии, так и инструмента и, сверх того, подвергаемой воздействию со стороны инструмента биологической ткани.The method according to the invention serves to monitor a medical instrument powered by a line from the device, wherein at least one control signal is applied to the line connecting the device to the instrument, a returning echo signal is received via the same line, and then subjected to analysis, and the change in the physical state in or on the tool, and, if necessary, also in or on the line supplying the tool. By evaluating the characteristics of the echo signal arriving with a delay relative to the moment the control signal was sent, it is possible to observe both the function and the state of the line and the instrument and, moreover, the biological tissue affected by the instrument.

Другие подробности выгодных вариантов осуществления изобретения являются предметом чертежа, описания или формулы изобретения. На чертеже проиллюстрированы варианты осуществления изобретения. Показано на:Other details of advantageous embodiments of the invention are the subject of the drawing, description or claims. The drawing illustrates embodiments of the invention. Shown on:

Фиг. 1 - устройство для криохирургической терапии пациента с помощью криохирургического инструмента и прибора для его запитывания, в схематичном представлении,Fig. 1 - a device for cryosurgical therapy of a patient using a cryosurgical instrument and a device for powering it, in a schematic representation,

Фиг. 2 - криохирургический инструмент и подвергаемая его воздействию биологическая ткань, в схематичном представлении,Fig. 2 - a cryosurgical instrument and the biological tissue exposed to it, in a schematic representation,

Фиг. 3 - направленный ответвитель для отведения эхосигнала из запитывающей инструмент линии, в схематичном представлении,Fig. 3 - directional coupler for diverting an echo signal from the line feeding the instrument, in a schematic representation,

Фиг. 4-6 - различные контрольные сигналы и их эхо соответственно в виде схематичной диаграммы,Fig. 4-6 show various control signals and their echoes, respectively, in the form of a schematic diagram,

Фиг. 7 - устройство для электрохирургической терапии биологической ткани с биполярным инструментом и с запитывающий его прибором, в схематичном представлении, иFig. 7 - a device for electrosurgical therapy of biological tissue with a bipolar instrument and with a device that feeds it, in a schematic representation, and

Фиг. 8 - направленный ответвитель для отведения эхосигнала из запитывающей инструмент линии.Fig. 8 - directional coupler for diverting the echo signal from the line feeding the tool.

На фиг. 1 представлено криохирургическое устройство 10, которое служит для воздействия на пациента 11. Пациент расположен на фиг. 1, сугубо в качестве примера, лежащим на кушетке 12, посредством которой пациент 11 соединен, по меньшей мере, емкостным образом с потенциалом 13 земли.In FIG. 1 shows a cryosurgical device 10 which serves to act on a patient 11. The patient is positioned in FIG. 1, purely by way of example, lying on a couch 12 by means of which the patient 11 is connected at least capacitively to earth potential 13.

Для терапии пациента 11 служит криозонд 14, который посредством линии 15 соединен с запитывающий прибором 16. Обычно, линия 15 представлена линией текучей среды, например капиллярной трубкой, шлангом или тому подобным. Посредством линии 15 рабочую текучую среду от прибора 16 подводят к инструменту 14. Линия 15 может содержать, как показано на фиг. 2, как подводящую линию 17, так и возвратную линию 18. Предпочтительно, по меньшей мере одна из двух линий 17, 18 выполнена электропроводной или снабжена электрическим проводником таким образом, что на крионаконечник 19, который служит для непосредственного контакта с биологической тканью 20, может быть направлен электрический контрольный сигнал, который, исходя от прибора 16, распространяется через линию 15 к инструменту 14, прежде всего к крионаконечнику 19, а от него через линию 15 - обратно к прибору 16. Предпочтительно, контрольный сигнал является менее продолжительным, чем время запаздывания сигнала таким образом, что контрольный сигнал и эхосигнал присутствуют на начале линии с временным смещением. Криозонд 19 может быть соединен с содержащейся в линии 15 электрической линией гальваническим или также лишь емкостным образом.The patient 11 is treated with a cryoprobe 14, which is connected via a line 15 to a supply device 16. Typically, line 15 is represented by a fluid line, such as a capillary tube, a hose or the like. Through line 15, the working fluid from instrument 16 is supplied to instrument 14. Line 15 may comprise, as shown in FIG. 2, both the supply line 17 and the return line 18. Preferably, at least one of the two lines 17, 18 is electrically conductive or provided with an electrical conductor in such a way that the cryo-tip 19, which serves for direct contact with the biological tissue 20, can be sent an electrical control signal, which, starting from the device 16, propagates through the line 15 to the instrument 14, first of all to the cryo-tip 19, and from it through the line 15 back to the device 16. Preferably, the control signal is shorter than the delay time signal such that the pilot signal and echo are present at the beginning of the line with a time offset. The cryoprobe 19 can be connected to the electrical line contained in the line 15 in a galvanic or also only capacitive manner.

Прибор 10 содержит запитывающее устройство 21, посредством которого инструмент 14 получает снабжение рабочей средой и/или рабочей мощностью. В варианте осуществления согласно фиг. 1 под рабочей средой подразумевают текучую среду, например двуокись углерода или веселящий газ (N2O), азот, например в виде газа, в виде жидкости, предпочтительно поблизости от линии жидкости, или в виде двухфазовой смеси. Запитывающее устройство 21 содержит соответствующий запас текучей среды или соединено с таковым. Для производимого вручную управления, прежде всего для запуска процедуры терапии, то есть для сигнализации о начале терапии, в приборе 16 может быть предусмотрен управляющий вход, который подробнее не проиллюстрирован. Альтернативно или дополнительно, запитывающее устройство может иметь управляющий вход 22, посредством которого оно имеет возможность приема сигнала на включение или на выключение или также иного управляющего сигнала. Кроме того, запитывающее устройство 21 может иметь выход 23, посредством которого оно имеет возможность отправки команды на считывание подчиненным устройствам. Команда на считывание может служить для инициации измерительного цикла, который служит для обнаружения физического состояния в или на линии 15, а также в или на инструменте 14. В варианте осуществления согласно фиг. 1, к выходу 23 присоединен передатчик 24 контрольных сигналов, который подает посредством соединительного устройства 25 контрольный сигнал на линию 15. Этот контрольный сигнал в этом, а также во всех других описанных в последующем изложении вариантах осуществления имеет продолжительность сигнала, которая не превышает времени запаздывания распространения контрольного сигнала по линии 15 к инструменту 14 и, в качестве, эхосигнала, - обратно к соединительному устройству 25.The tool 10 includes a power supply 21 by means of which the tool 14 is supplied with a working medium and/or working power. In the embodiment according to FIG. 1, working medium is understood to mean a fluid, such as carbon dioxide or laughing gas (N 2 O), nitrogen, for example as a gas, as a liquid, preferably in the vicinity of the liquid line, or as a two-phase mixture. The power supply 21 contains or is connected to an appropriate supply of fluid. For manual control, in particular for starting a therapy procedure, i.e. for signaling the start of therapy, a control input can be provided in the device 16, which is not illustrated in more detail. Alternatively or additionally, the supply device may have a control input 22, by means of which it is able to receive an on or off signal, or also another control signal. In addition, the power supply 21 may have an output 23 through which it can send a read command to the slaves. The read command may serve to initiate a measurement cycle that serves to detect a physical state in or on line 15 as well as in or on tool 14. In the embodiment of FIG. 1, a pilot signal transmitter 24 is connected to output 23, which, by means of a connector 25, supplies a pilot signal to line 15. This pilot signal in this and all other embodiments described hereinafter has a signal duration that does not exceed the propagation delay time control signal via line 15 to tool 14 and, as an echo, back to connector 25.

Кроме сигнального входа 26, соединительное устройство 25 имеет сигнальный выход 27, который предоставляет выводимый по линии 15 эхосигнал и передает его приемнику 28 эхосигналов. Последний является частью анализирующего устройства 29 или соединен с таковым, которое устройство исследует эхосигнал и подает соответствующий результату проверки управляющий сигнал на управляющий вход 22.In addition to the signal input 26, the connection device 25 has a signal output 27 which provides an echo output via the line 15 and transmits it to the echo receiver 28 . The latter is part of the analyzing device 29 or is connected to one that analyzes the echo signal and supplies the control signal corresponding to the test result to the control input 22.

Фиг. 3 схематически и в качестве примера иллюстрирует соединительное устройство 25. Под соединительным устройством 25 подразумевают направленный ответвитель для ввода и вывода электрических сигналов в электропроводной и выполненной в виде линии (трубопровода) текучей среды линии 15. Для этого на подходящем держателе расположен проводящий участок 30, который, по всей длине или, по меньшей мере, на его концах обеспечивает емкостное соединение с линией 15, в то время как он имеет отличную от ноля собственную индуктивность. На его обоих концах соответственно по отдельности могут быть сняты колебания электрического сигнала, например распространяющегося в прямом и обратном направлениях по линии 15 контрольного сигнала 31. Например, созданный передатчиком 24 контрольных сигналов контрольный сигнал 31 может быть запитан на сигнальный вход 26, как это схематически проиллюстрировано на фиг. 3. Предпочтительно, временная продолжительность этого сигнала является менее значительной, чем время, которое требуется контрольному сигналу 31 для распространения по линии 15 к инструменту 14 и, в качестве эхосигнала 32, обратно к соединительному устройству 25. Обычно, контрольный сигнал 31 имеет продолжительность в несколько наносекунд.Fig. 3 schematically and by way of example illustrates a connection device 25. The connection device 25 is understood to mean a directional coupler for inputting and outputting electrical signals in an electrically conductive and fluid line 15. To this end, a conductive section 30 is located on a suitable holder, which , along its entire length, or at least at its ends, provides a capacitive connection with the line 15, while it has a self-inductance other than zero. At its both ends, respectively, oscillations of an electrical signal can be taken, for example, propagating in the forward and reverse directions along the line 15 of the control signal 31. For example, the control signal 31 created by the transmitter 24 of the control signals can be fed to the signal input 26, as is schematically illustrated in fig. 3. Preferably, the time duration of this signal is less significant than the time it takes for the pilot signal 31 to propagate along the line 15 to the tool 14 and, as an echo signal 32, back to the connector 25. Typically, the pilot signal 31 has a duration of several nanoseconds.

В качестве примерного контрольного сигнала на фиг. 4 проиллюстрирован иглообразный положительный импульс напряжения, за которым следует отрицательный треугольный импульс. Охватываемые положительной и отрицательной частями контрольного сигнала области поверхности, предпочтительно, являются одинаковыми по размеру таким образом, что контрольный сигнал 31, в целом, является свободным от постоянной составляющей напряжения.As an exemplary pilot signal in FIG. 4 illustrates a needle-like positive voltage pulse followed by a negative triangular pulse. The surface areas covered by the positive and negative portions of the pilot signal are preferably the same in size, so that the pilot signal 31 is generally DC-free.

Эхосигнал 32 имеет измененную форму, которая символически проиллюстрирована на фиг. 4. Например, высокочастотные составляющие могут отсутствовать, в то время как могут встречаться выбросы, причем эхосигнал может быть также растянут или сжат по времени, а также изменен по его амплитуде, прежде всего уменьшен.The echo signal 32 has a modified form, which is symbolically illustrated in FIG. 4. For example, high-frequency components may be absent, while spikes may occur, and the echo signal may also be stretched or compressed in time, and also changed in its amplitude, primarily reduced.

Предпочтительно, приемник 28 эхосигналов выполнен для дискретизации эхосигналов 32, происходящих от повторно следующих друг за другом контрольных сигналов 31, при этом, однако, с временным смещением. Эти моменты времени дискретизации обозначены на фиг. 4 посредством вертикальных линий а, b, с, d, е, f, g. По полученным в различные моменты времени от а до g дискретным значениям приемник 28 эхосигналов реконструирует эхосигнал. Число дискретных значений задают по соображениям целесообразности. В этом отношении, фиг. 4 является лишь примером.Preferably, the echo receiver 28 is configured to sample the echoes 32 originating from the successive control signals 31, however with a time offset. These sampling times are indicated in FIG. 4 by vertical lines a, b, c, d, e, f, g. Received at different times from a to g discrete values receiver 28 echo signals reconstructs the echo signal. The number of discrete values is set for reasons of expediency. In this respect, FIG. 4 is just an example.

Описанное до сих пор устройство 10 функционирует описанным ниже образом.The apparatus 10 described so far operates in the manner described below.

После основной активации прибора 16 и размещения инструмента 14 в или на ткани 20 пациента 11, например, подобно показанному на фиг. 2, запитывающее устройство 21 разблокируют таким образом, что оно по линии 15 поставляет текучую среду к крионаконечнику 19. Изначально, крионаконечник 19 окружен еще влажной, живой тканью. Ранее или в то же время, активируют передатчик 24 контрольных сигналов, который теперь подает контрольные сигналы 31, например согласно фиг. 4, на соединительное устройство 25, и посредством его - на линию 15. Теперь каждый контрольный сигнал 31 распространяется вдоль линии 15 к наконечнику 19, где он наталкивается на, по меньшей мере, емкостно заземленную ткань 20. Таким образом электропроводная ткань 20 емкостным и резистивным образом замыкает состоящую из линии 15 и крионаконечника 19 электрическую линию. Соответственно, контрольный сигнал 31 ослабляется и в зависимости от присутствующего на крионаконечнике электрического сопротивления отражается с той же или инверсированной фазой. В то же время, в зависимости от емкости на единицу длины и индуктивности на единицу длины, а также вследствие воздействия ткани 20, он претерпевает искажение, вследствие чего, форма кривой эхосигнала 32 отличается от таковой контрольного сигнала 31. После нескольких, например, следующих друг за другом с интервалом несколько микросекунд измерительных циклов, которые состоят соответственно из отправки контрольных сигналов 21 посредством передатчика 24 контрольных сигналов и из получения эхосигналов посредством приемника 28 эхосигналов, форма эхосигнала 32 может быть зарегистрирована и оценена анализирующим устройством 29. При помощи непрерывного охлаждения крионаконечника 19 в ткани 20 может быть образована замерзшая область 33, которая характеристическим образом изменяет физические свойства в непосредственной окрестности наконечника 19 зонда. Например, убывает электрическая проводимость. За счет этого также существенно изменяется форма эхосигнала 32. Например, начинающееся на крионаконечнике 19 образование льда может вести к тому, что конец рассматриваемого в качестве волновода крионаконечника 19 в электрическом плане выглядит «открытым», в то время как до образования льда, он подлежал рассмотрению в электрическом плане в качестве «короткозамкнутого». Соответственно, эхосигнал 32 при начинающемся образовании льда меняет свою фазу. Это изменение фазы может быть зарегистрировано анализирующим устройством 29, и на управляющий вход 22 может быть подан соответствующий сигнал. Сигнал может служить для управления функционированием запитывающего устройства 21. В том случае, если запитывающее устройство 21 предусматривает использование назначаемым образом определяемого времени для образования льда на крионаконечнике 19, теперь, начиная от прибытия сигнала на управляющий вход 22, может быть запущен отсчет предварительно назначенного времени замерзания.After the main activation of the device 16 and placement of the tool 14 in or on the tissue 20 of the patient 11, for example, as shown in FIG. 2, feeder 21 is unlocked so that it supplies fluid via line 15 to cryo-tip 19. Initially, cryo-tip 19 is surrounded by still wet, living tissue. Earlier or at the same time, the pilot signal transmitter 24 is activated, which now delivers the pilot signals 31, for example according to FIG. 4 to connector 25 and through it to line 15. Each pilot signal 31 now propagates along line 15 to tip 19 where it encounters at least a capacitively grounded fabric 20. Thus, the electrically conductive fabric 20 is capacitive and resistive. thus closes the electric line consisting of line 15 and cryo-tip 19. Accordingly, the control signal 31 is attenuated and, depending on the electrical resistance present at the cryo-tip, is reflected with the same or inverted phase. At the same time, depending on the capacitance per unit length and inductance per unit length, as well as due to the influence of the tissue 20, it undergoes distortion, as a result of which the shape of the echo signal 32 curve differs from that of the control signal 31. After several, for example, the following each after another with an interval of several microseconds of measurement cycles, which consist respectively of sending the control signals 21 by the transmitter 24 of the control signals and of receiving echo signals by the echo receiver 28, the shape of the echo signal 32 can be recorded and evaluated by the analyzing device 29. By continuous cooling of the cryo-tip 19 in tissue 20 may be formed frozen area 33, which characteristically changes the physical properties in the immediate vicinity of the tip 19 of the probe. For example, the electrical conductivity decreases. Due to this, the shape of the echo signal 32 also changes significantly. For example, the formation of ice that begins at the cryo-tip 19 can lead to the fact that the end of the cryo-tip 19 considered as a waveguide looks “open” electrically, while before the formation of ice, it was subject to consideration electrically as a "short-circuited". Accordingly, the echo signal 32 changes its phase as ice begins to form. This change in phase can be registered by the analyzing device 29, and a corresponding signal can be applied to the control input 22. The signal can be used to control the operation of the power supply 21. In the event that the power supply 21 provides for the use of a predetermined time for the formation of ice on the cryo-tip 19, now, starting from the arrival of a signal at the control input 22, a pre-assigned freezing time can be started. .

Описанный выше вариант осуществления служит для иллюстрации принципиальных аспектов функционирования. Тем не менее, анализирующее устройство 29 может быть выполнено также к выполнению существенно более тонкого анализа. Например, посредством формы эхосигнала 32 могут быть зарегистрированы одно или несколько тех или иных физических состояний, например температуры криозонда 19 и/или ткани 20, размера замерзшей ткани 33, типа закрепленного на инструменте 14 крионаконечника 19, длины линии 15 и тому подобного.The embodiment described above serves to illustrate the principal aspects of operation. However, the analyzing device 29 can also be configured to perform a much finer analysis. For example, one or more of these or other physical conditions can be recorded by means of the echo signal shape 32, for example, the temperature of the cryoprobe 19 and/or tissue 20, the size of the frozen tissue 33, the type of cryo-tip 19 attached to the instrument 14, the length of the line 15, and the like.

Являются возможными и другие применения решения согласно изобретению. Например, крионаконечник 19 может быть электрически изолирован от подводящей текучую среду линии 17 и, тем самым, также от линии 15. То же самое может быть действительным для отводящей текучую среду линии 18. В этом случае, принцип согласно изобретению может быть применен для регистрации вызываемых на инструменте 14 вручную изменений. Например, для этого может быть предусмотрен электропроводный управляющий элемент 34, который может быть приведен к контакту и выведен из него относительно подводящей текучую среду линии 17 или отводящей текучую среду линии 18 (или относительно обеих) таким образом, что он локально воздействует на емкость на единицу длины линии 15 или крионаконечника. Кроме того, управляющий элемент 34 может быть выполнен электропроводным и, тем самым, может пребывать в гальваническом соединении с оператором сразу после его с ним соприкосновения. Он может быть соединен с линией 15 или отсоединен от нее в зависимости от того, каким образом оператор приводит управляющий элемент 34 в действие. Если управляющий элемент 34 электрически отсоединен от линии 15, эхосигнал 32 имеет другую форму, нежели в случае соединения с линией 15. Соответствующее изменение сигнала может быть использовано анализирующим устройством 29 для включения и выключения запитывающего устройства 21.Other applications of the solution according to the invention are also possible. For example, the cryo-tip 19 can be electrically isolated from the fluid inlet line 17 and thus also from the line 15. The same can be valid for the fluid outlet line 18. In this case, the principle according to the invention can be applied to register called on the instrument 14 manual changes. For example, an electrically conductive control element 34 can be provided for this, which can be brought into contact and removed from it with respect to the fluid inlet line 17 or the fluid outlet line 18 (or both) in such a way that it locally affects the container per unit line length 15 or cryo-tip. In addition, the control element 34 can be made electrically conductive and thus can be in galvanic connection with the operator immediately after he comes into contact with him. It can be connected to or disconnected from line 15 depending on how the operator activates control element 34. If the control element 34 is electrically disconnected from the line 15, the echo signal 32 has a different shape than when connected to the line 15. The corresponding signal change can be used by the analyzer 29 to switch the power supply 21 on and off.

Описанный последним вариант осуществления с управляющим элементом 34 может быть также скомбинирован с описанным ранее вариантом осуществления, в котором крионаконечник 19 электрически соединен с линией 15. Например, возникающее при приведении в действие управляющего элемента неоднократное эхо может быть использовано в качестве индикатора для приведения в действие управляющего элемента 34.The last described embodiment with control element 34 can also be combined with the previously described embodiment in which cryo-tip 19 is electrically connected to line 15. element 34.

Также является возможным размещение между управляющим элементом 34 и линией 15 других элементов, таких как, например, индуктивность 35 или, как показано на фиг. 2, параллельный колебательный контур, последовательный колебательный контур или тому подобное. Соответственно, элементы или колебательные контуры имеют возможность воздействия на контрольный сигнал характеристическим образом и вызывать соответствующий характеристический эхосигнал.It is also possible to place other elements between the control element 34 and the line 15, such as, for example, an inductor 35 or, as shown in FIG. 2, a parallel oscillation circuit, a series oscillation circuit, or the like. Accordingly, the elements or oscillating circuits are able to act on the pilot signal in a characteristic manner and produce a corresponding characteristic echo.

При размещении с этой целью на инструменте 14 нескольких таких колебательных контуров или иных электрических элементов, а также нескольких управляющих элементов, посредством различных достигаемых тем самым изменений эхосигнала 32 обеспечена возможность передачи различных команд на запитывающее устройство.By placing on the tool 14 for this purpose several such oscillating circuits or other electrical elements, as well as several control elements, various changes in the echo signal 32 thus achieved make it possible to transmit various commands to the power supply.

Для всех ранее и в последующем описанных вариантов осуществления действительной является возможность приведения в действие с помощью контрольного сигнала 31 согласно фиг. 4, а также альтернативно, также с помощью других контрольных сигналов, как они проиллюстрированы сугубо в качестве примера на фиг. 5 и 6. В качестве предпочтительного контрольного сигнала подразумевается амплитудно-модулированный по кривой Гаусса сигнал высокой частоты, как он проиллюстрирован на фиг. 5. Он является свободным от постоянной составляющей напряжения.For all the previously and in the following described embodiments, the possibility of actuation with the control signal 31 according to FIG. 4, and alternatively also with other control signals, as illustrated purely by way of example in FIG. 5 and 6. The preferred pilot signal is a Gaussian amplitude modulated high frequency signal as illustrated in FIG. 5. It is free of DC voltage.

Вместо амплитудно-модулированного сигнала высокой частоты также может быть использован сигнал в виде кардинального синуса, который предоставляется как отдельный импульс или как последовательность из двух или нескольких импульсов кардинального синуса с различной полярностью.Instead of an amplitude modulated high frequency signal, a cardinal sine signal can also be used, which is provided as a single pulse or as a sequence of two or more cardinal sine pulses with different polarities.

Эхосигнал 32 согласно фиг. 4 обычно имеет измененную модуляционную огибающую, которая является характеристической для различных физических состояний на инструменте 14. При этом физические состояния могут относиться как к подвергаемой воздействию биологической ткани 20, так и к другим состояниям, таким как, например соприкосновение с управляющим элементом 34 (или с другими управляющими элементами) или приведение его в действие. Кроме модуляционной огибающей, также может быть подвергнуто оценке положение фазы модулированных модуляционной огибающей колебаний высокой частоты. Все эти варианты осуществления являются возможными выполнениями приемника 28 эхосигналов и анализирующего устройства 29.Echo signal 32 according to FIG. 4 typically has a modified modulation envelope that is characteristic of various physical states on the instrument 14. In this case, the physical states may refer to both the biological tissue 20 being exposed, and other states, such as, for example, contact with the control element 34 (or with other controls) or actuating it. In addition to the modulation envelope, the phase position of the modulated RF modulation envelope can also be evaluated. All of these embodiments are possible implementations of the echo receiver 28 and the analyzer 29.

Фиг. 6 иллюстрирует другой возможный контрольный сигнал, например в форме положительного и следующего за ним, с паузой или непосредственно, отрицательного прямоугольного импульса. Соответствующий эхосигнал 32 может иметь уменьшенную крутизну боковой стороны, выброс, вращение фазы и тому подобные другие изменения относительно контрольного сигнала 31. Каждое изменение эхосигнала 32 по сравнению с контрольным сигналом 31 может быть рассмотрено в качестве характеристики возникающего на линии 15 и/или на инструменте 14 изменения физических условий и может быть оценено анализирующим устройством 29 соответствующим образом.Fig. 6 illustrates another possible pilot signal, for example in the form of a positive followed, with a pause or directly, by a negative square wave. The corresponding echo signal 32 may have reduced side slope, overshoot, phase rotation, and the like other changes relative to the pilot signal 31. Each change in the echo signal 32 compared to the pilot signal 31 can be considered as a characteristic occurring on the line 15 and/or on the tool 14 changes in physical conditions and can be evaluated by the analyzing device 29 accordingly.

Вместо прямоугольных импульсов согласно фиг. 6, в качестве контрольного сигнала 31 также могут служить треугольный или трапециевидный импульсы. Другие формы сигналов также являются возможными.Instead of the rectangular pulses according to FIG. 6, triangular or trapezoidal pulses can also serve as pilot signal 31. Other waveforms are also possible.

По существу, принцип согласно изобретению подходит для всех устройств 10, в которых прибор 16 снабжает монополярный или биполярный инструмент 14 текучей средой или также рабочей мощностью, например электрическим током или электрическим напряжением. Для иллюстрации, на фиг. 7 представлен биполярный инструмент 14, запитывающее устройство которого 21 является генератором высокой частоты. Инструмент 14 символически проиллюстрирован прижигающими щипцами, причем может быть предусмотрена произвольная конструктивная форма биполярного электрического инструмента 14. Линия 15 содержит электрическую подводящую линию 17' и электрическую возвратную линию 18', которые совместно образуют волновод. Например, линии 17', 18' присоединены к обеим браншам прижигающих щипцов. Дополнительно, может быть предусмотрен управляющий элемент 34, например в форме электрического переключателя, с помощью которого линии 17', 18' имеют возможность взаимного соединения через другой элемент, что может локально изменять волноводные свойства линии 15. Этот другой элемент может быть представлен, например, индуктивностью 35 или, как представлено, колебательным контуром. Колебательный контур может быть представлен параллельным колебательным контуром, последовательным колебательным контуром или конструктивным элементом, который объединяет в себе как емкостные, так и индуктивные свойства. Альтернативно, может быть предусмотрен резистивный элемент, например сопротивление, которое соответствует волновому сопротивлению линии 15. В этом случае, закрытие переключателя 34 приводит к поглощению контрольного сигнала 31 таким образом, что эхосигнал 32 не возникает.Essentially, the principle according to the invention is suitable for all devices 10 in which the device 16 supplies the monopolar or bipolar instrument 14 with a fluid or also with operating power, for example with electric current or electric voltage. For illustration, in FIG. 7 shows a bipolar instrument 14 whose power supply 21 is a high frequency generator. The tool 14 is symbolically illustrated with caustic tongs, and any design form of the bipolar electrical tool 14 can be provided. Line 15 comprises an electrical supply line 17' and an electrical return line 18', which together form a waveguide. For example, lines 17', 18' are attached to both jaws of the caustic tongs. Additionally, a control element 34 can be provided, for example in the form of an electrical switch, with which the lines 17', 18' are interconnected through another element, which can locally change the waveguide properties of the line 15. This other element can be represented, for example, an inductance 35 or, as shown, an oscillatory circuit. An oscillatory circuit can be represented by a parallel oscillatory circuit, a series oscillatory circuit, or a structural element that combines both capacitive and inductive properties. Alternatively, a resistive element may be provided, such as a resistance, which corresponds to the characteristic impedance of the line 15. In this case, closing the switch 34 causes the control signal 31 to be absorbed so that the echo signal 32 does not occur.

Соединительное устройство 25 может быть, согласно фиг. 8, представлено направленным ответвителем, который выполнен, например, в виде соосного выполнения или также в виде проводящей полоски на монтажной плате. Например, направляющая электрический ток терапии линия 15 может быть расположена на одной стороне монтажной платы, в то время как проводящий участок 30 расположен на противоположной ее стороне. Таким образом, простым образом достигают высокой электрической прочности изоляции и, тем самым, надежного разделения между электрическим генератором запитывающего устройства 21 и ведущей к инструменту 14 электрической цепью с одной стороны, и ведущей от передатчика 24 контрольных сигналов к приемнику 28 контрольных сигналов цепью контрольных сигналов с другой стороны.The connecting device 25 may be, according to FIG. 8 is represented by a directional coupler, which is, for example, in the form of a coaxial design or also in the form of a conductive strip on a circuit board. For example, the therapy current guide line 15 may be located on one side of the circuit board, while the conductive section 30 is located on the opposite side of the circuit board. In this way, a high dielectric strength is achieved in a simple manner and thus a reliable separation between the electric generator of the power supply 21 and the electrical circuit leading to the tool 14 on the one hand, and the control signal circuit leading from the control signal transmitter 24 to the control signal receiver 28 with the other side.

В свою очередь, имеется возможность реализации нескольких вариантов осуществления с устройством 10. Например, анализирующее устройство 29 посредством подходящей оценки данных эхосигнала 32 имеет возможность регистрации начала или конца прижигания, или также успешного разделения ткани, а также приведения в действие возможно имеющегося управляющего элемента 34.In turn, it is possible to implement several embodiments with the device 10. For example, the analyzing device 29, by appropriate evaluation of the data of the echo signal 32, has the ability to detect the beginning or end of the cauterization, or also the successful separation of the tissue, as well as actuating the possibly present control element 34.

Принцип является применимым также к монополярным инструментам, в которых от прибора 16 к инструменту 14 ведет лишь подводящая линия 17', в то время как возвратная линия 18' ведет от закрепленного на пациенте нейтрального электрода к прибору 16. Также и в данном случае, контрольный сигнал 31 распространяется через подводящую линию 17' от прибора 16 к инструменту 14, а эхосигнал 32 распространяется обратно по той же подводящей линии 17' от инструмента 14 к генератору 16. В свою очередь, изменение эхосигнала 32 по сравнению с контрольным сигналом 31 является индикатором для физических условий на подводящей линии 17' и на инструменте 14 таким образом, что соответствующие изменения эхосигнала могут быть использованы для инициации таких действий, как например, включение и выключение запитывающего устройства, повышение или понижение подаваемого им напряжения, мощности или тока и/или изменение формы сигнала подаваемого запитывающим устройством 21 напряжения.The principle is also applicable to monopolar instruments, in which only the supply line 17' leads from the device 16 to the instrument 14, while the return line 18' leads from the neutral electrode attached to the patient to the device 16. Also in this case, the control signal 31 propagates through the supply line 17' from the tool 16 to the tool 14, and the echo signal 32 propagates back along the same supply line 17' from the tool 14 to the generator 16. conditions on the supply line 17' and on the instrument 14 so that the corresponding changes in the echo can be used to initiate actions such as turning the power supply on and off, increasing or decreasing the voltage, power or current supplied by it, and/or changing the waveform supplied by the power supply device 21 voltage.

Во всех устройствах 10, в которых запитывающее устройство 21 выполнено для передачи электрического тока терапии, подача контрольных сигналов 31 при получении эхосигналов 32, предпочтительно, производится во время коротких пауз, на протяжении которых запитывающее устройство 21 не подает мощностной сигнал на линию 15. Для этого функционирование генератора запитывающего устройства 21, предпочтительно, происходит с повторяющимися краткими перерывами. Например, генератор является генератором высокой частоты, который создает колебания с основной частотой в несколько сотен кГц (например, 350 или 400 кГц), причем колебания являются широтно-импульсно-модулированными с частотой в несколько десятков кГц (например, 46 кГц). За счет этого подаваемый генератором высокой частоты сигнал высокой частоты является, например, прямоугольно-модулированным, то есть представляет собой последовательность следующих друг за другом высокочастотных пакетных сигналов. Каждый высокочастотный пакетный сигнал состоит по меньшей мере из одного, при необходимости, также из нескольких или многих колебаний высокой частоты. Предпочтительно, отправка контрольного сигнала 21 и прием эхосигнала 32 происходят в паузах между двумя следующими друг за другом высокочастотными пакетными сигналами.In all devices 10 in which the power supply 21 is designed to transmit the therapy electric current, the control signals 31 upon receipt of the echoes 32 are preferably performed during short pauses during which the power supply 21 does not supply a power signal to the line 15. To do this the operation of the power generator 21 preferably takes place with repeated short interruptions. For example, the oscillator is a high frequency oscillator that oscillates at a fundamental frequency of several hundred kHz (eg, 350 or 400 kHz), the oscillation being pulse-width modulated at a frequency of several tens of kHz (eg, 46 kHz). As a result, the high-frequency signal supplied by the high-frequency generator is, for example, square-wave modulated, that is, it is a succession of high-frequency burst signals. Each high frequency burst signal consists of at least one, optionally also several or many high frequency oscillations. Preferably, the sending of the control signal 21 and the reception of the echo signal 32 take place in the intervals between two successive high frequency bursts.

При помощи представленного решения могут быть обнаружены не только свойства инструмента 14 и свойства ткани 20, но и свойства окружающих электрод инструмента текучих сред, прежде всего газов или плазмы. Например, состояние ионизации имеющегося на электроде газа для работающего с искровым разрядом инструмента может быть обнаружено посредством контрольных импульсов в паузах между двумя высокочастотными пакетными сигналами, и использовано затем для приведения в действие запитывающего устройства 21. Контрольные импульсы могут иметь амплитуду напряжений более 1000 В. Например, в монополярном или биполярном коагулирующем инструменте пауза между двумя следующими друг за другом высокочастотными пакетными сигналами может быть сокращена в том случае, если в паузе между двумя следующими друг за другом высокочастотными пакетными сигналами обнаруживают чрезмерное развитие рекомбинации плазмы. Также температура электродов может иметь воздействие на форму эхосигнала 32 и, тем самым, может быть обнаружена посредством оценки данных эхосигнала.With the presented solution, not only the properties of the tool 14 and the properties of the tissue 20 can be detected, but also the properties of the fluids surrounding the electrode of the tool, primarily gases or plasmas. For example, the state of ionization of the gas present at the electrode for a spark-discharge tool can be detected by pilot pulses in the pauses between two high-frequency bursts, and then used to drive the power supply 21. The pilot pulses can have a voltage amplitude of more than 1000 V. For example , in a monopolar or bipolar coagulation instrument, the pause between two successive high frequency bursts can be shortened if excessive development of plasma recombination is detected in the pause between two successive high frequency bursts. Also, the temperature of the electrodes can have an effect on the shape of the echo signal 32 and thus can be detected by evaluating the echo data.

С другой стороны, когда для каждого высокочастотного пакетного сигнала желательным является осуществление нового зажигания, интервал между отдельными пакетами также может быть увеличен до тех пор, когда окажется обнаруженной достаточная рекомбинация плазмы.On the other hand, when a new ignition is desired for each high frequency burst, the interval between individual bursts can also be increased until sufficient plasma recombination is detected.

Кроме того, с помощью описанных выше измерений эхоимпульса является возможной регистрация тонких динамичных изменений условий на электроде во время процесса терапии, и использование их для управления запитывающим устройством 21. Например, при контактной коагуляции, электроды инструмента сначала могут быть приведены к контакту с влажной тканью. В этом состоянии эхосигнал 32 имеет характеристическую форму. Как только регистрируют высушивание электрода в результате постоянного подведения энергии к задействованному электроду и парообразования на ткани, эхосигнал 32 изменяет свою форму характеристическим образом. Теперь запитывающее устройство 21 имеет возможность изменения своей энергоотдачи, например уменьшения напряжения, что обеспечивает предотвращение, например, угрожающего искрообразования. Могут быть изменены, например уменьшены, пиковое напряжение и/или скважность импульсов или другие факторы воздействия. Поскольку форма эхосигнала реагирует на условия на электроде с высокой восприимчивостью, обеспечена возможность приведения в действие каждого требуемого режима работы, например контактной коагуляции, с непрерывным регулирующим воздействием, и максимизации при этом подведения энергии без опасности искрообразования. С другой стороны, в режимах терапии, при которых искрообразование является желательным, посредством постоянной проверки формы эхосигнала обеспечена возможность достижения требуемого режима эксплуатации, например искрообразования, а также удержания плазмы при широтно-импульсно-модулированном сигнале высокой частоты при различных предпосылках, например минимальной мощности или максимальном разрезающем действии или тому подобном.In addition, with the above-described pulse echo measurements, it is possible to detect subtle dynamic changes in conditions on the electrode during the therapy process, and use them to control the power supply 21. For example, in contact coagulation, the electrodes of the instrument may first be brought into contact with wet tissue. In this state, the echo signal 32 has a characteristic shape. As soon as the drying of the electrode is registered as a result of the constant supply of energy to the involved electrode and vaporization on the tissue, the echo signal 32 changes its shape in a characteristic way. Now the power supply 21 has the possibility of changing its power output, for example, reducing the voltage, which ensures the prevention of, for example, threatening sparking. Can be changed, for example reduced, the peak voltage and/or duty cycle or other factors of influence. Because the echo waveform responds to conditions at the highly receptive electrode, it is possible to drive each desired mode of operation, such as contact coagulation, with continuous control action while maximizing energy input without the risk of sparking. On the other hand, in therapy regimens in which sparking is desirable, by constantly checking the echo waveform, it is possible to achieve the desired operating mode, such as sparking, as well as plasma confinement with a high frequency pulse-width modulated signal under various conditions, such as minimum power or maximum cutting action or the like.

В приборе согласно изобретению и в рамках способа согласно изобретению прибором 16 к инструменту 14 отправляются контрольные сигналы 31, и образующиеся после этого прибывающие эхосигналы 32 подвергают исследованию для регистрации заданных свойств и изменения свойств на линии 15, инструменте 14, ткани 20 или также на присутствующих на электроде инструмента 14 текучих телах, например плазме, а также для управления функционированием запитывающего устройства 21 соответствующим образом.In the device according to the invention and in the context of the method according to the invention, control signals 31 are sent by the device 16 to the instrument 14, and the resulting arriving echoes 32 are examined to record the desired properties and change the properties on the line 15, the instrument 14, the tissue 20 or also on those present on electrode tool 14 fluid bodies, such as plasma, as well as to control the operation of the power supply device 21 in an appropriate way.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙLIST OF REFERENCES

10 Устройство10 Device

11 Пациент11 Patient

12 Кушетка12 Daybed

13 Потенциал земли13 Ground potential

14 Инструмент/криозонд14 Instrument/cryoprobe

15 Линия15 Line

16 Прибор16 Appliance

17 Подводящая текучую среду линия17 Fluid supply line

18 Отводящая текучую среду линия18 Fluid outlet line

19 Крионаконечник19 Cryo-tip

20 Ткань20 Fabric

21 Запитывающее устройство21 Power supply

22 Управляющий вход22 Control input

23 Выход23 Exit

24 Передатчик контрольных сигналов24 Control signal transmitter

25 Соединительное устройство25 Connecting device

26 Сигнальный вход26 Signal input

27 Сигнальный выход27 Signal output

28 Приемник эхосигналов28 Echo receiver

29 Анализирующее устройство29 Analyzing device

30 Проводящий участок30 Conductive section

31 Контрольный сигнал31 Tell-tale

32 Эхосигнал32 Echo

33 Замерзшая ткань33 Frozen Cloth

34 Управляющий элемент34 Control element

35 Индуктивность35 Inductance

Claims (17)

1. Прибор для питания криохирургического инструмента, присоединенного к прибору посредством линии текучей среды, текучей средой, используемой в качестве рабочей среды для воздействия на биологическую ткань при помощи крионаконечника, причем линия текучей среды содержит как подводящую линию, так и возвратную линию, и по меньшей мере одна из этих двух линий выполнена электропроводной или снабжена электрическим проводником с возможностью подачи на крионаконечник, который служит для непосредственного контакта с биологической тканью, электрического контрольного сигнала, проходящего от прибора по линии текучей среды к криохирургическому инструменту и его крионаконечнику и обратно от крионаконечника по линии текучей среды к прибору, имеющий: 1. A device for supplying a cryosurgical instrument connected to the device via a fluid line with a fluid used as a working medium for influencing biological tissue using a cryo-tip, the fluid line containing both a supply line and a return line, and at least at least one of these two lines is electrically conductive or provided with an electrical conductor capable of supplying to the cryo-tip, which serves for direct contact with biological tissue, an electrical control signal passing from the device along the fluid line to the cryosurgical instrument and its cryo-tip and back from the cryo-tip along the line fluid to the instrument, having: - передатчик контрольных сигналов, выполненный с возможностью выдачи контрольных сигналов в линию текучей среды, - a transmitter of control signals, configured to issue control signals to the fluid line, - приемник эхосигналов, выполненный с возможностью приема эхосигнала, порождаемого контрольным сигналом, и - an echo receiver configured to receive an echo generated by the pilot signal, and - анализирующее устройство, выполненное с возможностью регистрации на основании эхосигнала изменений физического состояния в инструменте либо вблизи него и/или в линии текучей среды, либо вблизи нее. - an analyzing device configured to detect, on the basis of the echo signal, changes in the physical state in the tool or near it and/or in the fluid line or near it. 2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что анализирующее устройство выполнено с возможностью инициации действия в качестве реакции на характеристическое изменение эхосигнала. 2. The device according to claim. 1, characterized in that the analyzing device is configured to initiate an action as a response to a characteristic change in the echo signal. 3. Прибор по п. 2, отличающийся тем, что действие включает в себя активацию или деактивацию инструмента. 3. The device according to claim. 2, characterized in that the action includes the activation or deactivation of the tool. 4. Прибор по п. 2 или 3, отличающийся тем, что действие включает в себя выработку сигнала, который характеризует присоединенный инструмент. 4. The device according to paragraphs 2 or 3, characterized in that the action includes the production of a signal that characterizes the attached tool. 5. Прибор по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что передатчик контрольных сигналов выполнен с возможностью выработки свободных от постоянной составляющей напряжения и/или свободных от постоянной составляющей тока контрольных сигналов. 5. The device according to one of the previous points, characterized in that the transmitter of the control signals is made with the possibility of developing free from the constant component of the voltage and/or free from the constant component of the current of the control signals. 6. Прибор по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что передатчик контрольных сигналов выполнен с возможностью выдачи модулированного сигнала высокой частоты. 6. The device according to one of the previous points, characterized in that the transmitter of the control signals is made with the possibility of issuing a modulated high frequency signal. 7. Прибор по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что передатчик контрольных сигналов выполнен с возможностью выдачи свободного от постоянной составляющей напряжения импульсного сигнала. 7. The device according to one of the previous points, characterized in that the transmitter of the control signals is made with the possibility of issuing a pulsed signal from a constant component of voltage. 8. Способ мониторинга криохирургического инструмента, питаемого посредством линии текучей среды от прибора по одному из предыдущих пунктов, характеризующийся тем, что: 8. A method of monitoring a cryosurgical tool feeds through a turnover line from the device along one of the previous points, characterized by the fact that: - в линию, посредством которой инструмент снабжают текучей средой, используемой в качестве рабочей среды, подают электрические контрольные сигналы, - in the line by means of which the tool is supplied with a fluid using the working environment, electrical control signals are supplied, - принимают по меньшей мере один эхосигнал, порожденный одним или несколькими электрическими контрольными сигналами, - take at least one echosignal generated by one or more electrical control signals, - эхосигнал подвергают анализу, и по результатам анализа регистрируют изменение физического состояния в инструменте либо вблизи него и/или в линии текучей среды, либо вблизи нее. - Echosil is analyzed, and according to the results of the analysis, they record a change in the physical condition in the tool either near it and/or in the fluid line, or near it. 9. Способ по п. 8, характеризующийся тем, что в качестве контрольных сигналов используют свободные от постоянной составляющей напряжения и/или свободные от постоянной составляющей тока импульсы. 9. The method according to paragraph 8, characterized by the fact that as control signals, are used free from the constant component of the voltage and/or free from the constant component of the current pulse. 10. Способ по п. 8 или 9, характеризующийся тем, что анализ осуществляют во время применения инструмента на теле человека или животного. 10. The method according to paragraphs 8 or 9, characterized by the fact that the analysis is carried out during the use of the tool on the body of a person or animal. 11. Способ по одному из пп. 8-10, характеризующийся тем, что для управления прибором и/или инструментом используют характеристическое изменение эхосигнала.11. The method according to one of paragraphs. 8-10, characterized by the fact that a characteristic change in echosignal is used to control the device and/or tool.
RU2019127195A 2018-09-07 2019-08-29 Device for powering cryosurgical instrument and method for monitoring of instrument RU2789638C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18193140.3A EP3620801B1 (en) 2018-09-07 2018-09-07 Device for feeding a medical instrument and method for instrument monitoring
EP18193140.3 2018-09-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2019127195A RU2019127195A (en) 2021-03-01
RU2789638C2 true RU2789638C2 (en) 2023-02-06

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1681848A1 (en) * 1985-08-07 1991-10-07 Специальное конструкторско-технологическое бюро физического приборостроения с опытным производством Института физики АН УССР Cryosurgical appliance with ultrasonic location
EP1064532A1 (en) * 1998-03-19 2001-01-03 Orgenics Biosensors Ltd. Device for the determination of blood clotting by capacitance or resistance
EP2520241A1 (en) * 2011-05-03 2012-11-07 Erbe Elektromedizin GmbH Method and device for tissue fusion or coagulation by means of tissue resistance-dependent voltage-controlled electric force
US8968303B2 (en) * 2011-05-03 2015-03-03 Erbe Elektromedizin Gmbh Method and device for tissue fusion or coagulation by an electrical action with negative source impedance
RU2549314C2 (en) * 2012-07-13 2015-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Диагностика+" (ООО "Диагностика+") Method of controlling cardio-pulmonary resuscitation and device for its realisation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1681848A1 (en) * 1985-08-07 1991-10-07 Специальное конструкторско-технологическое бюро физического приборостроения с опытным производством Института физики АН УССР Cryosurgical appliance with ultrasonic location
EP1064532A1 (en) * 1998-03-19 2001-01-03 Orgenics Biosensors Ltd. Device for the determination of blood clotting by capacitance or resistance
EP2520241A1 (en) * 2011-05-03 2012-11-07 Erbe Elektromedizin GmbH Method and device for tissue fusion or coagulation by means of tissue resistance-dependent voltage-controlled electric force
US8968303B2 (en) * 2011-05-03 2015-03-03 Erbe Elektromedizin Gmbh Method and device for tissue fusion or coagulation by an electrical action with negative source impedance
RU2549314C2 (en) * 2012-07-13 2015-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Диагностика+" (ООО "Диагностика+") Method of controlling cardio-pulmonary resuscitation and device for its realisation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10653471B2 (en) Systems and methods for arc detection and drag adjustment
US5846236A (en) High frequency-surgical generator for adjusted cutting and coagulation
EP2996768B1 (en) Dual-function plasma and non-ionising microwave coagulating electrosurgical instrument and electrosurgical apparatus incorporating the same
JP5618470B2 (en) Real-time arc control in electrosurgical generators
US8353905B2 (en) System and method for transmission of combined data stream
JP5746816B2 (en) Improvement of crest factor in electrosurgical generator
EP2174613B1 (en) Apparatus and system for monitoring tissue during an electrosurgical procedure
EP2269529B1 (en) Transformer for RF voltage sensing
US6022347A (en) High-frequency surgical generator for adjusted cutting and coagulation
EP2499982B1 (en) Energy-based ablation completion algorithm
US9878183B2 (en) Surgical operation system
US20120239025A1 (en) Isolated Current Sensor
EP2392280A1 (en) Apparatus and method for optimal tissue separation
US20230255675A1 (en) Apparatus for supplying a medical instrument and method for monitoring an instrument
US20210007786A1 (en) Skin status monitor and method thereof for electrosurgical apparatuses
RU2789638C2 (en) Device for powering cryosurgical instrument and method for monitoring of instrument
CN112438780A (en) Ultrasound system and method with tissue resistance sensing
US11517368B2 (en) Electrocautery systems with automatic shut-off
US20230355295A1 (en) Electrosurgical systems and methods for time domain reflectometry based tissue sensing
WO2024062049A1 (en) An apparatus for sensing a biological tissue