DE2504280B2

DE2504280B2 - Vorrichtung zum schneiden und/oder koagulieren menschlichen gewebes mit hochfrequenzstrom

Info

Publication number: DE2504280B2
Application number: DE19752504280
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: MEINKE GEB PETERS MARGOT 8720 SCHWEINFURT DE
Priority date: 1975-02-01
Filing date: 1975-02-01
Publication date: 1976-11-11
Also published as: US4209018A; US4114623A; DE2504280A1; DE2504280C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schneiden und/oder Koagulieren menschlichen Gewebes mit Hochfrequenzstrom, bei der der Hochfrequenzstrom von einem Generator über eine Sonde zugeführt ist und eine Regeleinrichtung voriianden ist, die eine Regelgröße zur Einstellung der Stromstärke des, der Sonde zugeführten Hochfrequenzstroms unter Berücksichtigung des Zustandes des Schneid- bzw. Koagulationsvorgangs erzeugt.

Es ist ein in der Chirurgie bekanntes Vertanren, menschliches Gewebe mit Hilfe von Sonden in Form dünner Drähte oder dünnwandiger Messer zu zerschneiden, wobei man dem Gewebe über die genannte Sonde einen hochfrequenten Wechselstrom zuführt. Die dünne Sonde berührt den Körper an der zu schneiden den Stelle mit einem sehr geringen Querschnitt und läßt dadurch an der Berührungsstelle sine sehr große Stromdichte entstehen. Wegen der bei hochfrequenten Strömen relativ großen Verlustwiderstände des menschlichen Gewebes entsteht durch die Wechselströme eine Erwärmung des Gewebes, insbesondere wegen der hohen Stron'dichte in der unmittelbaren Umgebung der Berührungsstelle der Sonde. Sofern das Gewebe wasserhaltig oder fetthaltig ist, also aus Substanzen besteht die bei höheren Temperaturen verdampfen, erzeugt der Wechselstrom in der Umgebung der Berührungsstelle der Sonde bei hinreichender Stärke ein Verdampfen im Gewebe, wodurch auch die Zellwände zerstört werden. Hierdurch entsteht eine Trennung des Gewebes an der Berührungsstelle. Durch das Nachschieben der Sonde kann so ein stetiges Schneiden erreicht werden.

Es ist bekannt, daß nach dem genannten Verfahren ein unblutiges Schneiden erreicht werden kann. Dies beruht darauf, daß durch die Erwärmung des durchschnittenen Gewebes ein Verkochen des Eiweißes und ein Schließen der durchschnittenen Kapillaren erreicht wird Falls größere Blutgefäße durchschnitten werden, ist es üblich, einen Verschluß der Blutgefäße dadurch herbeizuführen, daß die Sonde gewisse Zeit an der betreffenden Stelle angehalten wird, um eine entsprechend ausgedehnte Erwärmung des Gewebes, der Aderwände und des Blutes zu erreichen, im Moment des Verdampfens des Wassers oder des

Fettes geht die unmittelbare Berührung zwischen Sonde und Gewebe verloren, und zwischen Sonde und Gewebe entsteht eine gasförmige Trennschicht Durch diese gasförmige Trennschicht fließt der hochfrequente Strom in Form eines Lichtbogens, der eine sehr hohe Temperatur besitzt und durch Strahlungswärme eine hohe Temperatur im umgebenden Gewebe erzeugt. Dies führt bei stärkerer und längerer Einwirkung zu einer Eiweißzersetzung größeren Umgangs, insbesondere zur Entstehung giftiger Eiweißformen, die den nachfolgenden Heilungsvorgang erheblich beeinträchtigen. Ferner zersetzt der Lichtbogen auch das Gas, durch das er fließt, wobei insbesondere ein Wasserstoff/Sauerstoffgemisch, Knallgas genannt, entsteht. Bei Anwendung hochfrequenter Ströme zum Gewebeschneiden sind mehrfach gefährliche Knallgasexplosionen beobachtet worden.

Bei kleinen Stromstärken des Hochfrequenzstroms entsteht kein Lichtbogen, weil die zwischen Sonde und Gewebe bestehende Wechselspannung zur Lichtbogenbildung nicht ausreicht, also auch kein Schneiden eintritt. Mit wachsender Stromstärke des hochfrequenten Stromes setzt die Lichtbogenbildung schlagartig bei derjenigen Stromstärke ein. bei der der Scheitelwert der genannten Wechselspannung die erforderliche Zündspannung erreicht. Dies wird als Einsatzpunkt des Lichtbogens bezeichnet. Der Einsatzpunkt hängt von der Beschaffenheit des Gewebes an der Berührungsstelle der Sonde ab. Diese kritische Stromstärke darf für längere Zeit beim Schneidvorgang nicht wesentlich überschütten werden, wenn Eiweißverbrennung vermieden werden soll. Die Einstellung der richtigen Stromstärke des hochfrequenten Stromes ist also sehr kritisch, weil einerseits das Schneiden nur bei Gasbildung eintritt, andererseits der Lichtbogen weitgehend vermieden werden muß, aber auch für den schnellen Verschluß der Blutgefäße ausreichende Wärmemengen verfügbar sein müssen, ohne daß im Idealfall der Lichtbogen brennt.

Ferner ist das menschliche Gewebe nicht gleichförmig, und der Schnitt führt im zeitlichen Ablauf nacheinander durch Zonen verschiedenartigen Gewebes, z. B. durch stark wasserhaltige Bereiche, durch wasserarmes Narbengewebe, durch Fett und durch Schwarten. Es wechseln also beim Schneiden der elektrische Widerstand des Gewebes, die Energiezufuhr und die Gasbildung, so daß bei ungeregeltem Generator zeitweise viel Gasbildung und starker Lichtbogen entstehen, zeitweise aber auch keine ausreichende Erwärmung und ein Stillstand des Schneidprozesses eintritt. Während des Schneidens muß daher oft die Amplitude des Hochfrequenzstromes verändert werden. Die Erfahrung zeigt, daß die zur Zeit übliche Einstellung des Stroms durch das Bedienungspersona kaum optimale Einstellungen ergibt und daß dei operierende Arzt durch die laufend erforderlicher Anweisungen zu Stromregulierung von wichtigerer Aufgaben abgelenkt wird.

In der US-PS 38 12 858 ist bereits eine Regeleinrich Hing zur automatisierten Regelung des Generator Stroms vorgesehen, wobei das Anwachsen ode Abnehmen des Widerstandes des operierten Gewebe als Kriterium für die Regelung des Generatorstrom dient. Eine solche Regelung wirkt durchaus nicht bc allen Anwendungsfällen in einem für den Schneidvoi gang günstigen Sinn. Sie ist außerdem nach unsere umfangreichen Versuchen kein Regelvorgang, der de vorzugsweise von der Lichtbogenbildung abhängige;

optimalen Strom einstellen kann.

Die Erfindung ist ferner allgemein anwendbar zum Schneiden von Materialien, die dem menschlichen Gewebe ähnlich sind, die also bei hinreichender Erwärmung dampf- oder gasförmige Produkte abgeben und bei hohen Frequenzen genügend Leitfähigkeit besitzen oder Dielektrika mit hinreichend hohen Verlusten sind, so daß sie sich durch hochfrequente Ströme erwärmen lassen. Bei diesen Anwendungen treten die gleichen Probleme auf.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Stromstärke des Hochfrequenzstromes durch einen automatischen und hinreichend schnellen Regelvorgang so einzustellen, daß jederzeit diejenige Stromstärke besteht, die einerseits eine für den Schneid- bzw. Koagulationsvorgang geeignete Erwärmung des Gewebes sicherstellt, andercrseiis aber das Entstehen von Lichtbogen schädlichen Ausmaßes verhindert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Anzeigeeinrichtung das Ausmaß eines sich zwischen der Sonde und dem Gewebe ausbildenden Lichtbogens durch ein elektrisches Signal anzeigt, und daß der Regeleinrichtung das elektrische Signal der Anzeigeeinrichtung und ein Sollwertprogramm aus einem Sollwertgeber zugeführt ist und die Regeleinrichtung aus diesen beiden Daten die Regelgröße derart ableitet und dem Generator zuführt, daß die Stromstärke des Hochfrequenzstroms jeweils auf einen dem Sollwertprogramm und dem gewünschten Ausmaß de* Lichtbogens entsprechenden Wert eingestellt ist.

Die Anzeigeeinrichtung kann alle bekannten physika lischen Meßvorgänge verwenden. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beobachtet das Anzeigegerät den Lichtbogen optisch und gewinnt daraus mit Hilfe eines opto-elektrischen Wandlers ein elektrisches Signal, das der Regeleinrichtung zugeführt wird. Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung verwendet Anzeigeeinrichtungen, die rein elektrische Messungen vornehmen, insbesondere solche, die den Hochfrequenzstrom, der dem Schneid- bzw. Koagulationsvorgang zugeführt wird, hinsichtlich der Existenz und des Ausmaßes des Lichtbogens analysieren.

Im Rahmen der Erfindung ist das Sollwertprogramm des Regelvorgangs stets auf den Einsatzpunkt des Lichtbogens als Bezugspunkt ausgerichtet. Beispielsweise erzeugt bei konstantem Schneidvorgang ohne größere Koagulationsvorgänge der Sollwert des Regelvorgangs eine Stromstärke des hochfrequenten Stromes, die dauernd nur wei.ig über dem Einsatzpunkt des Lichtbogens liegt, sich also bei wechselnden Eigenschaften des geschnittenen Gewebes dauernd am Einsatzpunkt des Lichtbogens orientiert. Falls größere Koagulationsvorgänge stattfinden, so wird ein Koagulations-Sollwertprogramm mit zeitlich veränderlichen Stromstärken verwendet bei dem der zeitweise auftretende Maximalwert der Stromstärke des Hochfrequenzstroms auf den Einsatzpunkt des Lichtbogens bezogen wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in Zeichnungen dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 schematisch die Gesamtanordnung bei Verwendung eines Anzeigegeräts, das den Hochfrequenzstrom analysiert

F i g. 2 die Gesamtanordnung, bei der das Anzeigegerät mit Hilfe eines Hochfrequenz-Strommessers Ströme harmonischer Frequenzen, die durch den Lichtbogen erzeugt werden, mißt

F i g. 3 die Gesamtanordnung, bei der das Anzeigege rät mit Hilfe eines Hochfrequenz-Spannungsmesser« Spannungen harmonischer Frequenzen mißt,

F i g. 4 zeigt den zeitlichen Verlauf des gesteuerter Hochfrequenzstroms /bei einem beispielhaften Koagulationsvorgang.

In Fig. 1 ist 1 der Generator. 2 die Zuleitung vom Generator zur Sonde 4.3 die Zuleitung vom Generator zu einer metallischen Elektrode 5, die mit dem zu

ίο schneidenden Gewebe 6 gut leitend verbunden ist. 7 ist die Anzeigeeinrichtung, die in dem Weg des Hochfrequenzstroms eingeschaltet ist und ihn hinsichtlich des Auftretens des Lichtbogens analysiert. Das Ausgangssignal der Anzeigeeinrichtung wird über eine Anzcige-

J5 leitung 11 der Regeleinrichtung 8 zugeführt. Ebenso führt der Sollwertgeber 9 der Regeleinrichtung 8 einen Sollwert zu. Die Regeleinrichtung erzeugt aus dem Ausgangssignal der Anzeigeeinrichtung und dem Sollwert die Regelgröße, die über die Regelleitung 10 dem Renerator zwecks Regelung des Hochfrequenzstroms 7-igeführt wird.

Eine oevorzugte Ausführungsform der Anzeigeein richtung beruht auf der Änderung des Stromverlauls durch den Lichtbogen. Sobald der Lichtbogen brennt.

wird der Stromverlauf durch das Auftreten von Stromkomponenten, deren Frequenz ein Vielfaches der Betriebsfrequen? ist und die als »Harmonische« bezeichnet werden, verzerrt. Da die Verzerrungsvorgänge in der positiven und in der negativen Halbperiode des Stromes etwa gleich sind, treten fast nur ungeradzahlige Harmonische, vorzugsweise die dreifache Betriebsfrequenz als Verzerrung auf. Das Ausmaß dieser Verzerrung wächst mit wachsendem Ausmaß des Lichtbogens. Eine Messung der in dem hochfrequenten Wechselstrom enthaltenen harmonischen Verzerrung ergibt daher eine Anzeige des Ausmaßes des Lichtbogens, die im Rahmen der Erfindung besonders geeignet ist.

Weil das Schneidverfahren mit sehr geringen

Lichtbogen arbeiten soll, ist es wichtig, auch geringe harmonische Stromkomponenten messen zu können. Da der in F i g. 1 dargestellte Stromkreis in Form des Lichtbogens nur einen relativ kleinen Widerstandsanteil hat, der harmonsiche Verzerrungen erzeugt, ist der zu messende und zur Anzeige zu bringende Anteil der harmonischen Stromkomponenten insgesamt klein und in der gleichen Größenordnung wie die harmonischen Stromkomponenten, die die üblichen Generatoren sowieso liefern. Ein wichtiger Bestandteil der Anzeige-

einrichtung 7 für die harmonischen Komponenten ist daher das in den F i g. 2 und 3 gezeichnete Filter 12, das so ausgebildet ist das es den Strom auf der Betriebsfrequenz nahezu ungehindert durchläßt aber Ströme auf den harmonischen Frequenzen nahezu

vollständig sperrt und so verhindert daß der Generator die in seinem Strom üblicherweise enthaltenen harmonischen Stromkomponenten in die Schneidvorrichtung liefert

Der zwischen 4 und 6 brennende Lichtbogen ist ein

«o weiterer Generator harmonischer Stroaikomponenten, die gemessen und angezeigt werden sollen. Da in dem Stromkreis hinter dem Filter 12 neben den zu messenden harmonischen Stromkomponenten des Lichbogens relativ große Ströme der Betriebsfrequenz fließen, ist in der Anzeigeeinrichtung ein weiteres Filter vorgesehen derart daß dadurch die Wirkungen der Ströme auf der Betriebsfrequenz von dem Meßgerät in dem die harmonischen Stromkomponenten gemessen

werden, ferngehalten werden.

In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfin dung mißt man wie in Fig.2 die harmonischen Stromkomponenten mit einem bekannten Hochfrequenz-Strommesser 16. Man schützt diesen Strommesser gegen die Ströme der Betriebsfrequenz durch einen Filter 15. In einer solchen Meßanordnung ist es vorteilhaft, das Ausgangstor 13 bis 14 des Filters 12 für die harmonischen Frequenzen mit einer sehr niedrigen Impedanz auszustatten, damit der Stromkreis der harmonischen Stromkomponenten des Lichtbogens möglichst niederohmig wird und der Lichtbogen möglichst große harmonische Stromkomponenten erzeugt.

In einer vorteilhaften Asuführungsform der Erfindung mißt man wie in F i g. 3 die harmonischen Komponenten, die der Lichtbogen erzeugt, mit Hilfe eines Hochfrequenz-Spannungsmessers 18, den man gegen die Ströme der Betriebsfrequenz durch ein Filter 17 schützt. Hierbei wird das Filter 12 in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung so gestaltet, daß sein der Schneidvorrichtung zugewandtes Ausgangstor 13 bis 14 eine hohe Impedanz für die anzuzeigenden harmonischen Frequenzen hat. Dann verursachen die von dem Lichtbogen erzeugten harmonischen Komponenten zwischen den Punkten 13 und 14 entsprechend hohe harmonische Spannungen.

Wenn die Frequenz des Generators 1 genau definiert und stabil ist, ist das Filter 15 bzw. 17 ein schmalbandiger Bandpaß, der im wesentlichen nur eine harmonische Frequenz, vorzugsweise die dritte Harmonische, durchläßt und dann eine besonders gute Selektion gegen die Ströme der Betriebsfrequenz ermöglicht.

Wenn die Frequenz des Generators 1 nicht sehr genau definiert ist, verwendet man ein Filter mi· entsprechend größerem Durchlaßbereich, wodurch die Frequcnzsclektion allerdings schlechter ist als beim schmalbandigen Filter. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendet man dann als Filter 15 bzw. 17 ein Filter mit Hochpaßcharakter, das alleharmonischen Komponenten durchläßt. Hierdurch wird die zu messende Spannung der Harmonischen durch Summenbildung größer und besser meßbar.

Um den Einsatzpunkt des Lichtbogens sicher und genau messen zu können, benötigt man einen Hochfrequenz-Spannungsmesser der auch noch kleine Spannungen anzeigt. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist daher der Spannungsmesser ein linearer Diodengleichrichter mit vorgeschaltetem Verstärker, dessen Bandbreite dem Frequenzbereich der zu messenden harmonischen Komponenten angepaßt ist

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das in den Regelvorgang eingebrachte Sollwertprogramm eine konstante, z. B. vom Arzt eingestellte Sollspannung. Die Regelung erfolgt im einfachsten Fall so, daß das der Regeleinrichtung auf dem Wege 11 in Form einer Spannung zugeführte Signal mit Hilfe der Regelung auf dieser Sollspannung gehalten wird, eine solche Anordnung dient zum Schneiden mit weitgehend konstanter Schneidgeschwindigkeit weil nahezu unabhängig von der Beschaffenheit des Gewebes der hochfrequente Strom stets so eingeregelt ist, daß ein geringer Lichtbogen nahezu konstanten Ausmaßes brennt Durch die Größe der eingestellten Sollspannung kann die Erwärmung des Gewebes und dadurch die während des Schneidens auftretende Koagulation dem Blutinhalt des Gewebes angepaßt werden, sofern keine größeren Blutgefäße durchschnitten werden.

Wenn das Gewebe größere Neigung zum Bluten besitzt oder größere Blutgefäße durchschnitten wurden und durch den Schneidvorgang keine ausreichende Koagulation erzielt wird, wird das Sollwertprogramm so gestaltet, daß Schneidintervalle und Koagulationsintervalle in einstellbarer Folge und mit einstellbarer Zeitdauer aufeinander folgen. Während in den Schneidintervallen die Regelung auf den Sollwert des Lichtbogens nach dem vorher beschriebenen Verfahren

ίο erfolgt, wird während der Koagulationsintervalle mit einer gegenüber den Schneidintervallen verminderten Stromstärke des Hochfrequenzstromes gearbeitet derart, daß in den Koagulationsintervallen der Lichtbogen aussetzt und daher auch kein Schneiden eintritt. In den Koagulationsintervallen bleibt daher die Sonde relativ zum Gewebe an der gleichen Stelle stehen und erwärmt dadurch das Gewebe in einem gewissen Bereich auf die zum Koagulieren größerer Bereiche erforderliche Temperatur.

Das Wirken des Hochfrequenzstroms richtet sich also im wesentlichen danach, um wieviel die Stromstärke jeweils unterhalb oder oberhalb des Einsatzpunktes des Lichtbogens liegt. Schneidet man ein Gewebe mit verschiedenartigen Eigenschaften, so ändert sich entsprechend die Stromstärke, bei der der Lichtbogen einsetzt, und daher auch die zu fordernde Stromstärke des Schneid- oder Koagulationsvorgangs. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird daher der Sollwert des Sollwertprogramms nicht als absolute Größe vorgegeben, sondern als relative Größe, bezogen auf den jeweiligen Einsatzpunkt des Lichtbogens.

Hierbei unterscheidet sich die Gestaltung des Sollwertprogramms im Schneidintervall und im Koagulationsintervall. im Schneidintervall brennt stets ein kleiner Lichtbogen, so daß die Anzeigeeinrichtung stets ein Signal abgibt, mit dessen Hilfe das Sollwertprogramm abgewickelt werden kann, im Koagulationsintervall wird normalerweise kein Lichtbogen brennen; also kein Signal der Anzeigeeinrichtung vorhanden sein. Wenn sich dann die Eigenschaften des Gewebes ändern, z. B. durch die Erwärmung bei der Koagulation, so gibt es in der Regeleinrichtung kein Kriterium für den geänderten Einsatzpunkt des Lichtbogens, weil der Lichtbogen nicht brennt.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird daher das Sollwertprogramm während der Koagulationsintervalle so gestaltet, daß der Strom in gewissen Zeitabständen kurzzeitig bis zum Einsatz- punkt des Lichtbogens hochgesteuert ist F i g. 4 zeigi einen typischen Zeitverlauf der Stromstärke / de; Hochfrequenzstroms. Die gestrichelte Kurve ist dei Zeitverlauf des Einsatzpunktes des Lichtbogens ir einem Gewebe veränderlicher Zusammensetzung. Du ausgezogene Kurve ist der wirkliche Verlauf de: Stroms, der nach einem Sollwertprogramm geregelt isi Hierbei sind a die Zeitintervalle des Schneidens, ii denen der Strom oberhalb des Einsatzpunktes de Lichtbogens liegt 6 sind die Zeitintervalle de Koagulieren, in denen der Strom unterhalb de Einsatzpunktes des Lichtbogens liegt c sind di Zeitpunkte, in denen die Stromstärke während de Koagulationszustandes kurzzeitig bis zum Einsatzpunk des Lichtbogens hochgesteuert ist Sobald der Strom i einem Zeitpunkt c den Einsatzpunkt erreicht, wird di betreffende Stromstärke gemessen und als Standarc Stromstärke des Sollwertprogramms in die Regelun eingefügt, d. h das Sollwertprogramm durch eine

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geeigneten Befehl aus diesen Standardwert des Stromes nachgestellt, und das nachfolgende Programm läuft nach diesem neuen Standardwert ab. Das Sollwertprogramm enthält also lediglich Daten, die die Abweichung des Stromes von diesem Standardwert festlegt. Beim Aufsuchen des Einsatzpunktes in den Zeitpunkten c ist zu beachten, daß der Lichtbogen nach der Einstellung der zum Einsatzpunkt gehörenden Stromstärke nicht sofort beginnt, sondern eine gewisse Entwicklungszeit, z. B. 1 Millisekunde, benötigt. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird daher der Anstieg der Stromstärke am Ende des Zeitintervalls b bis zum Einsatzpunkt c so langsam eingestellt, daß sich der Lichtbogen zum richtigen Zeitpunkt ausbilden kann. 1st der Anstieg zu schmal, so würde die Stromstärke zunächst über den Einsatzpunkt hinaus ansteigen, bevor der Lichtbogen beginnt.

Besonders günstig ist es für die Auffindung des genauen Einsatzpunktes, wenn man den Anstieg des Stroms treppenförmig verlaufen läßt und jede Treppenstufe auf annähernd konstanter Stromstärke hält und ihre Zeitdauer etwas länger macht, als die zum Einsatz des Lichtbogens benötigte Entwicklungszeit.

Dann beginnt der Lichtbogen auf der Stufe, die zum genauen Einsatzpunkt gehört. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Sollwertprogramm auf den Regelvorgang nach digitalen Prinzipien gestaltet, d. h. bei treppenförmigen Stromverlauf die Dauer jeder Stufe gleich lang oder gleich einem jeweils vorgeschriebenen Vielfachen einer Standardzeitdauer zu machen. Der Sollwertgeber enthält dann in an sich bekannter Weise einen Taktgeber, der die Stufendauer, bzw. Standardzeitdauer bestimmt. Die Höhe der Stufen wird vom Operateur fest eingestellt ei.tsprechend den Erfordernissen des Operationsvorgangs und der Stufendauer. Eine logische Schaltung erzeugt das Sollwertprogramm und bestimmt, ob und mit welchem Vorzeichen

ίο sich der Strom in den vom Taktgeber festgelegten Stufenzeiten ändert. Ferner enthält die Regeleinrichtung 8 eine Schaltung, die in den Einstellzeitpunkten c den Bezugspegel des Sollwertprogramms auf den dann gemessenen Einsatzpunkt des Lichtbogens einstellt.

Es gibt Fälle, in denen die Blutung sehr stark ist und das Gewebe dementsprechend durch das fließende Blut gekühlt wird. Dann benötigt man besonders große Wärmemengen, um die durchschnittene Ader zu schließen. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist daher für solche Fälle vorgesehen, eine besonders große Wärmemenge kurzzeitig dem Gewebe dadurch zuzuführen, daß die Stromstärke des Hochfrequenzstroms während des Koagulationsintervalls impulsförmig über den Einsatzpunkt des Lichtbogens erhöht wird, aber jeweils nur für eine so kurze Zeit, daß Schneiden nicht eintritt und sich die sehr starke Erhitzung auf die Oberfläche des Gewebes in der Umgebung der Sonde beschränkt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Schneiden und/oder Koagulieren menschlichen Gewebes mit Hochfrequenzstrom, bei der der Hochfrequenzstrom von einem Generator über eine Sonde zugeführt ist und eine Regeleinrichtung vorhanden ist, die eine Regelgröße zur Einstellung der Stromstärke des der Sonde zugeführten Hochfrequenzstroms unter Berücksichtigung des Zustandes des Schneid- bzw. Koagulationsvorgangs erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigeeinrichtung (7) das Ausmaß eines sich zwischen der Sonde und dem Gewebe ausbildenden Lichtbogens durch ein elektrisches Signal anzeigt, und daß der Regeleinrichtung

(8) das elektrische Signal der Anzeigeeinrichtung (7) und ein Sollwertprogramm aus einem Sollwertgeber

(9) zugeführt ist und die Regeleinrichtung (8) aus diesen beiden Daten die Regelgröße derart ableitet und dem Generator zuführt, daß die Stromstärke des Hochfrequenzstroms jeweils auf einen dem Sollwertprogramm und dem gewünschten Ausmaß des Lichtbogens entsprechenden Wert eingestellt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchterscheinung des durch den Hochfrequenzstrom zwischen der Sonde (4) und dem Gewebe (6) erzeugten Lichtbogens mit Hilfe eines opto-elektrischen Wandlers, z. B. einer Photozelle, in das elektrische Signal der Anzeigeeinrichtung umgewandelt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der momentane Strom des hochfrequenten Stromkreises von der Anzeigeeinrichtung analysiert und daraus elektrische Signale für den Einsatzpunkt und/oder die jeweilige Stärke des durch den Hochfrequenzstrom erzeugten Lichtbogens gewonnen werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigegerät (7) den uinsatzpunkt und die Stärke des Lichtbogens mit Hilfe der Stärke der in dem der Sonde zugeführten Hochfrequenzstrom enthaltenen Ströme der harmonischen Frequenzen der Betriebsfrequenz gemessen wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung ein Filter (12) enthält, das zwischen Generator und Sonde liegt und Ströme der Betriebsfrequenz durchläßt und Ströme der harmonischen Frequenzen sperrt und die Messung der Ströme der harmonischen Frequenzen an dem dem Generator abgewandten Ausgangstor (13,14) des Filter erfolgt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen Generator und Sonde liegende Filter an seinem dem Generator abgewandten Ausgangstor für die zu messenden harmonischen Frequenzen eine niedrige Impedanz besitzt und die durch den Lichtbogen erzeugten Ströme der harmonischen Frequenzen im Anzeigegerät mit Hilfe eines Hochfrequenz-Strommessers gemessen werden, und am Eingang des Hochfreqeunz-Strommessers ein Filter (15) liegt, das die Ströme der Betriebsfrequenz sperrt und die Ströme der zu messenden harmonischen Frequenzen durchläßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen Generator und Sonde liegende Filter (12) an seinem dem Generator abgewandten Ausgangstor (13, 14) für die zu messenden harmonischen Frequenzen eine hohe Impedanz besitzt und die vom Lichtbogen zwischen diesen Ausgangsklemmen erzeugten Spannungen einer oder mehrerer oder aller harmonischen Frequenzen mit einem Kochfrequenz-Spannungsmesser gemessen werden, wobei am Eingang des Hochfrequenz-Spannungsmessers ein Filter (17) liegt, das die Spannung der Betriebsfrequenz vom Hochfrequenz-Spannungsmesser fernhält und die Spannungen der zu messenden harmonischen Frequenzen durchläßt

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen dem hochfrequenten Stromkreis der Sonde und dem Meßgerät liegende Filter (15) bzw. (17) ein Bandpaß mit kleiner Bandbreite ist und nur die dreifache Betriebsfrequenz durchläßt

9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet daß das zwischen dem hochfrequenten Stromkreis der Sonde und dem Meßgerät liegende Filter (15 bzw. 17) ein Hochpaß ist und mehrere oder alle harmonischen Frequenzen im Meßgerät ausgewertet werden.

IO Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Hochfrequenz-Spannungsmesser die Kombination eines Verstärkers und eines Diodengleichrichters, verwendet wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Sollwertprogramm eine Sollspannung liefert und die Anzeigevorrichtung das elektrische Signal in Form einer Spannung liefert und die Regelung der Stromstärke des Hochfrequenzstroms so erfolgt, daß die Signalspannung der Anzeigeeinrichtung in der Nähe der Sollspannung bleibt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11. dadurch gekennzeichnet, daß das Sollwertprogramm eine zeitlich konstante Sollspannung liefert.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sollwertprogramm eine zeitlich veränderliche Spannung liefert, die so gestaltet ist, daß abwechselnd Zeitintervalle bestehen, in denen eine zum Schneiden erforderliche Stromstärke des Hochfreqeunzstromes eingestellt ist, und Zeitintervalle, in denen eine zum Koagulieren erforderliche Stromstärke des Hochfrequenzstroms eingestellt ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Sollwertprogramm so gewählt ist, daß während der Zeitintervalle des Koagulierens in gewissen Zeitabständen die Stromstärke des Hochfrequenzstroms bis zum Einsatzpunkt des Lichtbogens erhöht wird und die Anzeigevorrichtung durch ihr Signal den Einsatz des Lichtbogens mitteilt, und die beim Einsatz des Lichtbogens bestehende Stromstärke des Hochfreqjenzstroms als Normstrom für die Einstellung des Sollwertprogramms dient und das Sollwertprogramm den relativen zeitlichen Verlauf des Sollwerts bezogen auf diesen Normstrom festlegt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung oder das Sollwertprogramm so gestaltet ist, daß die Veränderung der Stromstärke des Hochfrequenzstroms in Stufen erfolgt und in jeder Stufe die Stromstärke annähernd konstant ist und die Mindestzeitdauer jeder Stufe gleich der Zeitdauer ist, die bei konstanter Stromstärke des Hochfrequenzstroms zum Entstehen des Lichtbogens erforderlich ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung oder der Sollwertgeber einen Taktgeber besitzt und die Stufendauer gleich oder gleich einem ganzzahligen Vielfachen der Taktzeit des Taktgebers ist

17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung oder der Sollwertgeber eine logische Schaltung enthält, die festlegt, ob und mit welchem Vorzeichen die einzelne Stufe vollzogen wird.

18. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß während der zum Koagulieren dienenden Zeitintervalle die Stromstärke des Hochfrequenzstroms inpulsförmig über den Einsatzpunkt des Lichtbogens erhöht ist, wobei die Zeitdauer dieses Stromimpulses so klein gewählt ist, daß entweder während dieser Zeitdauer kein Lichtbogen entsteht oder ein Lichtbogen so geringen Ausmaßes, daß keine merkliche Eiweißzersetzun^ durch den Lichtbogen entsteht.

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