DE4126609A1 - Surgical HF generator with parameter control - has time period and rated value generators for different time separated operational modes - Google Patents
Surgical HF generator with parameter control - has time period and rated value generators for different time separated operational modesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochfrequenzgenerator für die Hochfrequenzchir urgie entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a high-frequency generator for high-frequency chir urgie according to the preamble of claim 1.
Hochfrequenzströme werden in der Chirurgie zum Abtragen von Gewebeteilen verwen det, wenn der Operationsort durch natürliche Körperöffnungen erreichbar ist, ein Skalpell aber nicht ohne Eröffnung des Körpers des Patienten angesetzt werden kann. Zum Beispiel können in der Urologie mit transurethral eingeführten Operationsinstrumenten und mit Hilfe von Hochfrequenzströmen Tumore aus der Blase abgetragen oder krankhafte Wuche rungen der Prostata entfernt werden. In der Enterologie können auf ähnliche Weise z. B. Polypen von der Darmwand abgetrennt werden. Die Schneidelektrode des Operatonsin strumentes hat dabei nur solange eine Schneidwirkung, wie der den Hochfrequenzstrom liefernde Hochfrequenzgenerator aktiviert ist. Damit ist ein gefahrloses Einbringen und Entfernen des Operationsinstrumentes durch die natürlichen Körperöffnungen gewährlei stet.High frequency currents are used in surgery to remove tissue parts detects a scalpel if the surgical site can be reached through natural body openings but cannot be applied without opening the patient's body. For example can be used in urology with transurethral surgical instruments and with With the help of high-frequency currents, tumors are removed from the bladder or pathological growth prostate. In enterology, e.g. B. Polyps are separated from the intestinal wall. The cutting electrode of the operator strumentes only has a cutting effect as long as the high-frequency current delivering high-frequency generator is activated. This is a safe introduction and Ensure removal of the surgical instrument through the natural openings in the body continuous
Ein Problem in der Hochfrequenzchirurgie ist die richtige Dosierung der momentan applizierten Hochfrequenzleistung. Die für gute Schneidwirkung mindestens notwendige Hochfrequenzleistung kann sehr stark schwanken. Sie hängt von der Gewebebeschaf fenheit, der Leitfähigkeit und dem Wassergehalt des Gewebes, der Elektrodenform und Elektrodengröße, der Schnitt-Tiefe und Schnittgeschwindigkeit und weiteren elektrischen Parametern ab, die alle im Laufe einer Operation gewissen, oft sehr abrupt auftretenden Änderungen unterworfen sind. Die übliche, aus der Erfahrung des Operateurs gewon nene Einstellung des Hochfrequenzgenerators führt daher im Mittel zu einer deutlich überhöhten Hochfrequenzleistung, deren Gefahren der Operateur seinen Patienten und sich selbst bewußt aussetzen muß. Um diese Gefahren so klein wie möglich halten zu können bzw. nahezu vollständig ausschließen zu können, müßte die momentane Aus gangsleistung des Hochfrequenzgenerators automatisch so geregelt sein, daß sie in jedem Zeitmoment dem absolut notwendigen Mindestmaß entspricht.One problem in high frequency surgery is the correct dosage at the moment applied high-frequency power. The minimum necessary for a good cutting effect High-frequency power can fluctuate greatly. It depends on the fabric the conductivity, the conductivity and the water content of the tissue, the electrode shape and Electrode size, the cutting depth and cutting speed and other electrical Parameters that all certain, often very abruptly occur during an operation Subject to changes. The usual, gained from the experience of the surgeon The setting of the high-frequency generator therefore leads to a clear average excessive radio frequency power, the dangers of which the surgeon is patient and expose himself consciously. To keep these dangers as small as possible to be able to exclude or almost completely, the current off would have Power output of the high-frequency generator to be automatically controlled so that it in each Moment corresponds to the absolutely necessary minimum dimension.
Eine Erhöhung der zugeführten Leistung hat eine höhere Koagulation des Gewebes an der Schnittfläche zur Folge. Damit läßt sich eine Blutstillung erreichen. Diese ist bei Ope rationen in Geweben mit ohnehin geringer Blutungsneigung nicht unbedingt notwendig. Auch bei Operationstechniken, bei denen große Gewebevolumen abgetragen werden wie z. B. in der Urologie ist eine Schnittflächenkoagulation nicht unbedingt bereits während des Schneidens nötig. Denn hier wird mit den nachfolgenden Schnitten weiter in tiefer liegende Gewebeschichten geschnitten. Eine geringe, definierte Koagulation ist jedoch häufig erwünscht, um überflüssige Blutungen zu vermeiden und das Operationsfeld über sichtlich zu halten. Bei anderen Operationsarten, wie bei der Polypektomie, bei denen die ganze Operation im Optimalfall aus einem einzigen Schnitt besteht, ist jedoch be reits während des Schnittes eine optimale Koagulation unabdingbar. Im allgemeinen wird nicht zwischen einer Schneidelektrode und einer Koagulationselektrode unterschie den. Bei endoskopischen Operationen werden meist die beiden Aufgaben Schneiden und Koagulieren mit der gleichen Hochfrequenzchirurgiesonde erfüllt, denn ein Auswechseln dieser Sonde (Elektrode) ist meist zu aufwendig.An increase in the power supplied results in a higher coagulation of the tissue the cut surface. This can be used to stop bleeding. This is with Ope rations in tissues with a low tendency to bleed are not absolutely necessary. This also applies to surgical techniques in which large volumes of tissue are removed, such as e.g. B. in urology, cut coagulation is not necessarily already during of cutting necessary. Because here the following cuts go deeper cut lying layers of fabric. A low, defined coagulation is, however often desired to avoid unnecessary bleeding and over the surgical field to keep visible. In other types of surgery, such as polypectomy, in which optimally, the whole operation consists of a single cut, but is Optimal coagulation is essential during the cut. In general is not differentiated between a cutting electrode and a coagulation electrode the. In endoscopic operations, the two tasks are usually cutting and Coagulation with the same high-frequency surgical probe is fulfilled, because a replacement this probe (electrode) is usually too complex.
Eine Vorrichtung zur Minimierung der Leistung beim Schneiden menschlichen Gewe bes mit Hochfrequenzstrom ist in der Deutschen Patentschrift P 25 04 280 beschrieben. Bei dieser Vorrichtung wird mit Hilfe einer Anzeigevorrichtung das Ausmaß des Lichtbo gens zwischen der Schneidelektrode und dem zu schneidenden Gewebe festgestellt und das daraus abgeleitete elektrische Signal einer Regeleinrichtung zugeführt. Die Regeleinrich tung vergleicht dieses Signal mit dem Sollwertprogramm eines Sollwertgebers und leitet daraus eine Regelgröße ab, die die Ausgangsstromstärke des Generators so einstellt, daß die Intensität des Lichtbogens dem Sollwertprogramm folgt. Es hat sich aber gezeigt, daß mit konstanter Lichtbogenintensität nicht gleichzeitig ein konstantes Ergebnis der Koagulation, d. h. der Blutstillung der Schnittflächen verbunden ist. Offenbar sind die Bedingungen für gleichmäßiges Schneiden und gutes Koagulieren so verschieden, daß nicht beide Vorgänge mit einer einzigen, gemeinsamen Maßnahme, wie einer konstanten Licht bogenintensität, gleichzeitig optimal durchgeführt werden können. Aus diesem Grund ist in der Deutschen Patentschrift P 25 04 280 ein Sollwertgeber vorgesehen, der nach einem Sollwertprogramm die Lichtbogenintensität so regelt, daß sich Zeitintervalle, in denen eine zum Schneiden erforderliche Stromstärke und Zeitintervalle, in denen eine zum Koagulie ren notwendige Stromstärke des Hochfrequenzgenerators eingestellt ist, abwechseln. Zur Aufstellung eines Sollwertprogramms ist aber eine genaue Kenntnis der während einer Operation zu erwartenden Parameter, wie Gewebeart, Flüssigkeitsgehalt, Durchsetzung des Gewebes mit Blutgefäßen, Schnittgeschwindigkeit, Schnitt-Tiefe usw. nötig. In der Praxis ist daher die Aufstellung eines solchen Sollwertprogramms oft nur unvollkommen, manchmal auch gar nicht möglich. Selbst bei geringen Abweichungen der wirklichen von den angenommenen Parametern kann das Sollwertprogramm so weit vom Optimum ab weichen, daß dann weder der Schneideffekt noch der Koagulationseffekt wirklich optimal sind.A device to minimize performance when cutting human tissue bes with high frequency current is described in German Patent P 25 04 280. In this device, the extent of the light bo between the cutting electrode and the tissue to be cut and that electrical signal derived therefrom is fed to a control device. The standard equipment device compares this signal with the setpoint program of a setpoint generator and conducts it from this a controlled variable that adjusts the output current strength of the generator so that the intensity of the arc follows the setpoint program. But it has been shown that with constant arc intensity is not at the same time a constant result of Coagulation, d. H. the hemostasis of the cut surfaces is connected. Apparently they are Conditions for uniform cutting and good coagulation are so different that not both processes with a single, common measure, such as a constant light bow intensity, can be carried out optimally at the same time. For this reason in the German patent P 25 04 280 a setpoint generator is provided, which according to a Setpoint program controls the arc intensity so that there are time intervals in which a current required for cutting and time intervals in which one to coagulate alternate the necessary current strength of the high-frequency generator. For Establishing a setpoint program is an exact knowledge of that during a Operation expected parameters, such as tissue type, fluid content, enforcement of the tissue with blood vessels, cutting speed, cutting depth etc. necessary. In the In practice, setting up such a setpoint program is often only imperfect, sometimes not even possible. Even with slight deviations from the real of The setpoint program can vary the assumed parameters so far from the optimum give way that neither the cutting effect nor the coagulation effect is really optimal are.
Ein solches Sollwertprogramm ist auch unflexibel, wenn bei einem früher geführten Schnitt ein sehr großes Blutgefäß eröffnet wurde, das beim eingestellten Sollwertprogramm nicht vollständig verschlossen wurde. In diesem Fall muß in einem nachfolgenden Vor gang eine reine Koagulation ohne Schneidwirkung durchgeführt werden. Dies ist mit dem beschriebenen Sollwertprogramm nicht möglich, da sich hier Zeitintervalle mit Koagula tionswirkung und Zeitintervalle mit Schneidwirkung gegenseitig abwechseln. Nach dem Stand der Technik ist in diesem Fall nur Koagulation mit gepulstem, ungeregeltem Ko agulationsstrom möglich. Bei zu hoher Leistungseinstellung des Hochfrequenzgene rators tritt wieder ein Lichtbogen mit allen beschriebenen Nachteilen auf, und gleichzeitig kann sich natürlich auch wieder die in diesem Moment unerwünschte Schneidwirkung einstellen. Bei zu geringer Leistungseinstellung des Hochfrequenzgenerators reicht die Koagulationswirkung nicht aus und die Blutung kann nicht oder nur ungenügend zum Stillstand gebracht werden.Such a setpoint program is also inflexible, if it is a previous one Cut a very large blood vessel that was opened with the setpoint program has not been completely closed. In this case, the following must be done pure coagulation without cutting action. This is with the The setpoint program described is not possible because there are time intervals with the coagula Alternating effect and time intervals with cutting effect alternate. After this In this case, the state of the art is only coagulation with pulsed, unregulated Ko agulation current possible. If the power setting of the high-frequency gene is too high arators arises again with all the disadvantages described, and at the same time Of course, the cutting effect that is undesirable at this moment can also occur to adjust. If the power setting of the high-frequency generator is too low, that is sufficient Coagulation effect does not work and the bleeding can not or only insufficiently Be brought to a standstill.
Zur Lösung dieses Problems ist in der Deutschen Patentschrift DE 35 15 622 ein Generator beschrieben, der mit Hilfe von Meßeinrichtungen, einer Regeleinrichtung und eines zusätzlichen Zeitgebers die Ausgangsspannung des Generators so verändert, daß sich drei Zeitabschnitte mit genau beschreibbaren Zuständen der Ausgangsspannung in laufender Folge wiederholen.To solve this problem is in the German patent DE 35 15 622 Generator described, using measuring devices, a control device and an additional timer changes the output voltage of the generator so that three time periods with precisely writable states of the output voltage Repeat the current sequence.
Wie Messungen im Labor gezeigt haben, ist mit diesem Generator in vielen Fällen ein ausreichendes Operationsergebnis erreichbar. Dies ist besonders dann der Fall, wenn konstante Gewebeverhältnisse vorherrschen und die Schneidelektrode mit einer konstanten Geschwindigkeit durch das Gewebe bewegt wird. Ein praktischer Einsatz eines solchen Verfahrens ist denkbar in der Urologie. Hier ist die Schneidschlinge mechanisch starr an den Betätigungshebel gekoppelt, so daß sich diese mit einer definierten, konstanten Geschwindigkeit bewegen läßt. Auch ist hier das Operationsfeld so übersichtlich und alle möglichen Operationsstellen sind gut erreichbar, so daß im Falle einer mißlungenen Koagulation die blutende Stelle nachkoaguliert werden kann.As measurements in the laboratory have shown, this generator is in many cases a sufficient surgical result can be achieved. This is especially the case if prevail constant tissue conditions and the cutting electrode with a constant Speed is moved through the tissue. A practical use of such The procedure is conceivable in urology. Here the cutting loop is mechanically rigid coupled to the actuating lever so that they are with a defined, constant Lets speed move. Here, too, the operating field is so clear and all possible surgical sites are easily accessible, so that in the event of a failure Coagulation the bleeding area can be post-coagulated.
Bei anderen Operationstechniken wie die Polypektomie, bei der der Operationsort nur sehr schwer zugänglich und das Operationsfeld unübersichtlich ist, kann eine Nachkoagula tion kaum mehr durchgeführt werden. Zur Abtragung von Polypen werden vorzugsweise Drahtschlingen verwendet, die über ein langes Endoskop an den Operationsort geführt werden. Wegen des mechanischen Aufbaus dieser Instrumente ist eine Bewegung der Schneidschlinge mit definierter Geschwindigkeit nicht möglich. Auch die Zugkraft läßt sich aufgrund der Reibung im Instrument nur sehr grob dosieren. Untersuchungen im Labor haben mit dem obengenannten Generator und typischen Polypektomieschlingen ein sehr schlecht reproduzierbares Koagulationsverhalten gezeigt. So ist bei manchen Schnitten eine durchaus gute Koagulation erreichbar, während bei anderen Schnitten das Gewebe in kürzester Zeit ohne Koagulation glatt durchtrennt wird. Dieser Mangel tritt vor allem dann auf, wenn der Schnitt durch Bereiche mit unterschiedlichen Gewebearten führt oder wenn die Schneidelektrode eine Kruste aus Blutkoagel und verklebten Gewe beteilen angesetzt hat.With other surgical techniques such as polypectomy, where the surgical site only A postcoagula can be very difficult to access and the operating field is confusing tion can hardly be carried out. For the removal of polyps are preferred Wire loops are used that are guided to the surgical site via a long endoscope will. Because of the mechanical structure of these instruments, a movement of the Cutting loop with defined speed not possible. The traction also leaves dose only very roughly due to the friction in the instrument. Investigations in Laboratory with the above generator and typical polypectomy loops demonstrated a very poorly reproducible coagulation behavior. This is the case with some Sections can achieve quite good coagulation, while with other cuts this Tissue is cut smoothly in no time without coagulation. This lack occurs especially when cutting through areas with different types of tissue leads or if the cutting electrode has a crust of blood clot and sticky tissue to share.
Es stellt sich daher die Aufgabe, einen Hochfrequenzgenerator für die Hochfrequenz chirurgie nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 so zu verbessern, daß, unter Anpassung an die Gegebenheiten des Operationsgebietes, eine zügige Gewebetrennung mit der mini mal notwendigen Leistung und gleichzeitig eine definierte Blutstillung erzielt werden.It is therefore the task of a high frequency generator for the high frequency to improve surgery according to the preamble of claim 1 so that, under adaptation to the conditions of the operating area, rapid tissue separation with the mini times necessary performance and at the same time a defined hemostasis can be achieved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den in den Kennzeichen der Patentansprüche offenbarten Maßnahmen gelöst.This object is achieved with the in the characterizing part of the claims disclosed measures solved.
Mit Hilfe einer Einrichtung zur Feststellung des Zustandes des Gewebes in der Nähe der Schneidelektrode wird ein Hochfrequenzgenerator mit Regeleinrichtungen zur Einstellung der momentanen elektrischen Ausgangsgrößen von einem Sollwertgeber eingestellt. Dazu wird mit Hilfe eines Zeitgebers in aufeinanderfolgenden Zeitintervallen aus mindestens zwei verschiedenen Betriebsarten mit unterschiedlicher operativer Zielsetzung die geeig nete Betriebsart selektiert. Der zeitliche Verlauf der elektrischen Ausgangsgrößen des Ge nerators wird mit Hilfe eines elektronischen Speichers mit Auswerteelektronik, dem die Ausgangsgröße der Meßeinrichtung zugeführt ist, gesteuert. Dazu werten die elektro nischen Sollwertgeber die Ausgangsgröße der Meßeinrichtung und das Ausgangssignal des Speichers aus. Diese Anordnung kann unter Berücksichtigung der aktuellen Verhältnisse am Operationsort und des bisherigen zeitlichen Verlaufes der Operation die momentan erforderliche Betriebsart mit den optimalen Betriebsparametern einstellen. Zur techni schen Realisierung der Anordnung ist es günstig, eine gemischte Analog/Digitaltechnik zu verwenden oder einen Teil der Steuerfunktionen mit Hilfe eines Mikroprozessors oder eines Steuerrechners durchzuführen.With the help of a device to determine the condition of the tissue near the Cutting electrode becomes a high-frequency generator with control devices for adjustment the current electrical output variables set by a setpoint generator. To with the help of a timer in successive time intervals from at least suitable for two different operating modes with different operational objectives Operating mode selected. The time course of the electrical output variables of the Ge nerators is using an electronic memory with evaluation electronics, the the output variable of the measuring device is fed, controlled. The electro African setpoint generator, the output variable of the measuring device and the output signal of the Memory. This arrangement can take into account the current conditions at the location of the operation and the history of the operation so far Set the required operating mode with the optimal operating parameters. To techni The realization of the arrangement is favorable, a mixed analog / digital technology to use or part of the control functions with the help of a microprocessor or a tax calculator.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung ist, daß ein Entscheider zum Ende eines Zeit intervalles automatisch entscheidet, welche Betriebsart in dem folgenden Intervall gewählt werden soll. Die Entscheidung wird aufgrund der Ausgangsgröße des elektronischen Spei chers mit Auswerteelektronik und der Ausgangsgröße der Meßeinrichtung gefällt.A particularly advantageous embodiment is that a decision maker at the end of a time interval automatically decides which operating mode is selected in the following interval shall be. The decision is based on the initial size of the electronic memory chers with evaluation electronics and the output of the measuring device.
Eine weitere vorteilhafte Ausführung ist, daß ein Abschaltglied vorhanden ist, das die Zeitdauer des folgenden Zeitintervalles (13) anhand der Ausganggröße der Meßeinrich tung festlegt. Damit kann nach dem Erreichen der im Zeitintervalles (13) gewünschten Operationszieles dieses Zeitintervall beendet werden.Another advantageous embodiment is that a shutdown element is present, which determines the duration of the following time interval ( 13 ) on the basis of the output of the measuring device. This means that this time interval can be ended after the desired operation target in the time interval ( 13 ) has been reached.
Um während des Schnittes den Zustand des Gewebes in unmittelbarer Nähe der Schneidelektrode festzustellen, ist es zweckmäßig, eine Meßeinrichtung in unmittelbarer Nähe der Schneidelektrode anzubringen. To check the condition of the tissue in close proximity to the during the cut To determine the cutting electrode, it is advisable to place a measuring device in the immediate vicinity To be placed near the cutting electrode.
Alternativ können auch durch eine Auswertung der elektrischen Signale am Genera torausgang die entsprechenden Informationen gewonnen werden.Alternatively, by evaluating the electrical signals on the Genera the relevant information can be obtained.
Ebenso ist es möglich, mit Hilfe eines Prüfsignalgenerators ein Prüfsignal zu erzeugen, das der Schneidelektrode zugeführt wird. Mit einer Prüfsignalmeßeinrichtung läßt sich der Zustand des Gewebes in der Nähe der Schneidelektrode ermitteln. Dieses Prüfsignal besitzt im allgemeinen eine so geringe Leistung, daß durch das Prüfsignal selbst keinerlei thermische Effekte im Gewebe auftreten. Damit darf es auch eingeschaltet sein, wenn der Leistungsgenerator abgeschaltet ist.It is also possible to generate a test signal using a test signal generator, which is fed to the cutting electrode. With a test signal measuring device determine the condition of the tissue near the cutting electrode. This test signal generally has such a low power that none of the test signal itself thermal effects occur in the tissue. So it can also be switched on when the Power generator is switched off.
Eine vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß mindestens eine Betriebsart mit der operativen Zielsetzung "Schneiden" und mindestens eine Betriebsart mit der opera tiven Zielsetzung "Koagulieren" selektiert werden können. Bei einem typischen Schnitt in Muskelgewebe würde sich eine zeitliche Abfolge von schneidenden und koagulieren den Betriebsarten einstellen. Wird nun z. B. ein Blutgefäß durchtrennt, so kann der Be triebsartenselektor bei Bedarf hintereinander mehrere Zeitintervalle mit koagulierenden Betriebsarten einstellen.An advantageous embodiment is that at least one operating mode with the operational objective "cutting" and at least one operating mode with the opera tive objective "coagulation" can be selected. With a typical cut a sequence of cutting and coagulating would occur in muscle tissue the operating modes. Now z. B. cuts a blood vessel, the Be Operating mode selector if necessary, several time intervals with coagulating Set operating modes.
Zur Koagulation selbst gibt es mehrere Verfahren. Eines, das Koagulationen in größeren Gewebetiefen erlaubt, arbeitet mit Generatorspannungen, die so niedrig eingestellt sind, daß ein Schneiden noch nicht möglich ist. Eine solche Betriebsart wird im folgenden als "Niederspannungskoagulation" bezeichnet. Die Koagulation der Gewebeoberfläche auch in Gewebe- oder Knochenspalten ist mit kurzen Hochspannungspulsen möglich. Diese Pulse werden so kurz gewählt, daß auch hier ein Schneiden nicht möglich ist.There are several methods for coagulation itself. One that coagulates in larger Allows tissue depths, works with generator voltages that are set so low that cutting is not yet possible. Such an operating mode is referred to below as "Low voltage coagulation" referred to. The coagulation of the tissue surface too in tissue or bone columns with short high-voltage pulses is possible. These The pulses are so short that cutting is not possible here either.
Oftmals ist es notwendig, das Gewebe abkühlen zu lassen, deshalb ist es vorteilhaft, wenn Zeitintervalle mit vernachlässigt geringer Generatorleistung selektiert werden können. In solchen Zeiten wird auch das durch den Lichtbogen entstehende Plasma abgebaut. Eventuell vorhandene isolierende Dampfschichten werden ebenfalls abgebaut.It is often necessary to let the tissue cool down, so it is advantageous to if time intervals with neglected low generator power can be selected. At such times, the plasma generated by the arc is also broken down. Any existing insulating vapor layers are also removed.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung des Generators besitzt die Meßeinrichtung eine Einrichtung zur Feststellung der an der Schneidelektrode vorliegenden Gewebeimpe danz. Aus dem Wert der Gewebeimpedanz kann die Entscheidung abgeleitet werden, ob im nächsten Zeitintervall koaguliert oder geschnitten werden soll. Niederohmige Impe danzen zeigen, daß keine Dampfschicht zwischen Schneidelektrode und Gewebe besteht oder daß sogar Blut ausgetreten ist und eine leitfähige Verbindung von Schneidelektrode zu Gewebe schafft. In diesem Falle muß im nächsten Zeitintervall koaguliert werden. Ist die Impedanz hochohmig, so besteht eine Dampfschicht, das Gewebe ist koaguliert und im nächsten Zeitintervall kann geschnitten werden.In a particularly advantageous embodiment of the generator, the measuring device has a device for determining the tissue vaccine present on the cutting electrode danz. From the value of the tissue impedance, the decision can be made whether should be coagulated or cut in the next time interval. Low impedance Impe dances show that there is no vapor layer between the cutting electrode and tissue or that even blood has leaked and a conductive connection from the cutting electrode to create tissue. In this case, coagulation must take place in the next time interval. Is the impedance is high impedance, so there is a vapor layer, the tissue is coagulated and the next time interval can be cut.
Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung sind noch Zeichnungen beigefügt. Es zei gen:To further clarify the invention, drawings are attached. It shows gene:
Fig. 1: Prinzipschaltbild des Hochfrequenzchirurgiegenerators nach der Erfindung. Fig. 1: Schematic diagram of the high-frequency surgical generator according to the invention.
Fig. 2: Beispielhafte Darstellung der Generatorausgangsspannung während drei Zei tintervallen. Fig. 2: Exemplary representation of the generator output voltage during three time intervals.
Fig. 3: Beispielhafte Darstellung der Generatorausgangsspannung für einen koagu lierenden Schnitt mit 4 unterschiedlichen operativen Zielsetzungen. Fig. 3: Exemplary representation of the generator output voltage for a coagulating cut with 4 different operational objectives.
In Fig. 1 ist das Prinzipschaltbild des Hochfrequenzchirurgiegenerators nach der Er findung dargestellt. Der Hochfrequenzgenerator (1) für die Hochfrequenzchirurgie besitzt Regeleinrichtungen zur Einstellung der momentanen elektrischen Ausgangsgrößen wie z. B. Strom, Spannung und Leitung und eine Einrichtung (7) zur unmittelbaren und/oder mittelbaren Feststellung des Zustands des Gewebes in der Nähe der Schneidelektrode (8). Diese Einrichtung kann einen Meßgeber (4) in unmittelbarer Nähe der Schneidelektrode enthalten. Außerdem kann sie eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung der elektrischen Ausgangsgrößen des Generators enthalten. Wahlweise kann die Einrichtung zur unmit telbaren und/oder mittelbaren Feststellung des Zustands des Gewebes in der Nähe der Schneidelektrode einen Prüfsignalgenerator (21) enthalten, dessen Prüfsignal der Schneidelektrode zugeführt und mit Hilfe der Prüfsignalmeßeinrichtung gemessen wird. Weiterhin enthält die Vorrichtung einen elektronischen Speicher mit Auswerteelektronik (23), dem die Ausgangsgröße (5) der Meßeinrichtung (7) zur unmittelbaren und/oder mittelbaren Feststellung des Zustands des Gewebes in der Nähe der Schneidelektrode zugeführt ist. Die Ausgangsgröße (24) des elektronischen Speichers mit Auswerteelek tronik und die Ausgangsgröße (5) der Meßeinrichtung (7) werden dem Abschaltglied (2), dem Entscheider (6), dem Sollwertgeber (9) und dem Zeitintervallgeber (10) zugeführt. Das Abschaltglied (2) begrenzt die Dauer des folgenden Zeitintervalles (13) anhand der Ausgangsgröße der Meßeinrichtung (7). Der Entscheider (6) wählt am Ende (15) des vorgegangenen Zeitintervalls (12) die Betriebsart für das folgende Zeitintervall (13) automatisch. Der elektronische Sollwertgeber (9) bestimmt den zeitlichen Verlauf der elektrischen Ausgangsgrößen des Hochfrequenzgenerators für die gewählt Betriebsart. Ein Zeitintervallgeber (10) legt die Dauer eines jeden Zeitintervalles aufgrund der Aus gangsgrößen des elektronischen Speichers mit Auswerteelektronik fest.In Fig. 1 the basic circuit diagram of the high frequency surgical generator according to the invention is shown. The high-frequency generator ( 1 ) for high-frequency surgery has control devices for setting the instantaneous electrical output variables such as, for. B. current, voltage and line and a device ( 7 ) for directly and / or indirectly determining the state of the tissue in the vicinity of the cutting electrode ( 8 ). This device can contain a measuring sensor ( 4 ) in the immediate vicinity of the cutting electrode. It can also contain an evaluation device for evaluating the electrical output variables of the generator. Optionally, the device for directly and / or indirectly determining the state of the tissue in the vicinity of the cutting electrode can contain a test signal generator ( 21 ), the test signal of which is fed to the cutting electrode and measured with the aid of the test signal measuring device. The device also contains an electronic memory with evaluation electronics ( 23 ), to which the output variable ( 5 ) of the measuring device ( 7 ) is fed for the direct and / or indirect determination of the condition of the tissue in the vicinity of the cutting electrode. The output variable ( 24 ) of the electronic memory with evaluation electronics and the output variable ( 5 ) of the measuring device ( 7 ) are supplied to the shutdown element ( 2 ), the decision maker ( 6 ), the setpoint generator ( 9 ) and the time interval generator ( 10 ). The shutdown element ( 2 ) limits the duration of the following time interval ( 13 ) on the basis of the output variable of the measuring device ( 7 ). The decision maker ( 6 ) automatically selects the operating mode for the following time interval ( 13 ) at the end ( 15 ) of the previous time interval ( 12 ). The electronic setpoint generator ( 9 ) determines the time course of the electrical output variables of the high-frequency generator for the selected operating mode. A time interval generator ( 10 ) determines the duration of each time interval based on the output variables of the electronic memory with evaluation electronics.
In Fig. 2 ist beispielhaft die Generatorausgangsspannung während dreier Zeitinter valle (11) dargestellt. Das folgende Zeitintervall (13) mit seiner Dauer TN, auf die sich jeweils die Erklärungen beziehen, wird begrenzt durch das vorhergehende Zeitintervall (12) mit seiner Dauer TN-1 und das übernächste Zeitintervall (14) mit der Dauer Tn+1. Der Zeitpunkt (15) befindet sich an der Grenze zwischen dem vorhergehenden und dem momentanen Zeitintervall.In Fig. 2, the generator output voltage is shown as an example during three time intervals ( 11 ). The following time interval ( 13 ) with its duration T N , to which the explanations relate, is limited by the previous time interval ( 12 ) with its duration T N-1 and the next but one time interval ( 14 ) with the duration T n + 1 . The time ( 15 ) is on the border between the previous and the current time interval.
In Fig. 3 ist beispielhaft die Generatorausgangsspannung für eine typische Anwendung zur Polypektomie dargestellt, wo eine ausreichende Koagulation in jedem Falle sicherge stellt werden muß. Im Zeitintervall T1 folgt die Generatorspannung einer ansteigenden Flanke. Die Generatorspannung ist verglichen mit den nachfolgenden Intervallen relativ niedrig. In dieser Zeit erfolgt ein Verkochen des Gewebes und damit eine Koagulation. Die Stromverteilung im Gewebe in unmittelbarer Nähe der Schneidelektrode entspricht näherungsweise einem Zylinderfeld, mit dem sich die größte Tiefenwirkung erreichen läßt. Das Zeitintervall T1 wird automatisch beendet, wenn die Einrichtung zur Feststellung des Zustandes des Gewebes das Auftreten eines Lichtbogens zwischen Schneidelektrode und Gewebe detektiert. Es folgt nun das Zeitintervall T2, in dem kurze Spannungsim pulse hoher Amplitude an das Gewebe abgegeben werden. Bei diesen Spannungsimpulsen tritt immer ein Lichtbogen auf. Die Pulse sind allerdings so kurz gewählt, daß der durch sie verursachte Schneideffekt vernachlässigbar ist. Damit erzielt man im Zeitintervall T2 eine Versiegelung der Oberfläche. Das Strömungsfeld des elektrischen Stromes im Gewebe ist vom Übertrittsort des Funkens ausgehend kugelsymmetrisch. Die Tiefenwirkung der Koagulation ist relativ gering. Nach einer voreingestellten Zeit ist dieses Koagulations intervall beendet. Als nächstes folgt mit T3 ein Intervall, in dem geschnitten wird. Bei dem dargestellten Beispiel erfolgt der Schnitt mit einer Regelung des Ausmaßes des beim Schneiden auftretenden Lichtbogens. Die Dauer des Intervalles T3 ist davon abhängig, wie lange das Intervall T1 gedauert hat. Messungen zeigten, daß bei langer Dauer des Intervalles T1 auch das Intervall T3 lange dauern darf, ohne daß weiter geschnitten wird, als koaguliert wurde. Anschließend folgt das Intervall T4, in dem der Generator nur geringe Ausgangsspannung abgibt. Diese geringe Spannung dient dazu, die Gewebeim pedanz zu messen. Solange die Gewebeimpedanz hochohmig ist, besteht noch eine iso lierende Dampfschicht zwischen Schneidelektrode und Gewebe. Das Gewebe muß nun solange abkühlen, bis diese Dampfschicht kondensiert ist und ein direkter ohmscher Kon takt zwischen Schneidelektrode und Gewebe besteht. Die Zeitdauer wird über die in der Meßeinrichtung (7) enthaltenen Einrichtung zur Feststellung der an der Schneidelektrode vorliegenden Gewebeimpedanz bestimmt. Anschließend folgt mit dem Intervall T1′ wie der eine Phase zur Tiefenkoagulation mit einer rampenförmig ansteigenden Spannung. Messungen zeigten, daß man günstigste Schneid- und Koagulationseigenschaften erzie len kann, wenn während des Gewebetrennens alle Intervalle zur Tiefenkoagulation etwa gleich lange sind. Deshalb wird die Steilheit der Flanke entsprechend der Zeit gesteuert, die das letzte Intervall zur Tiefenkoagulation benötigte. War die Zeitdauer T1 länger als gewünscht, ist die Steigung der Rampe, wie gezeichnet, steiler gewählt als im Intervall T1. Bei zu kurzer Zeitdauer würde die Rampe der nächsten Intervalle zur Tiefenkoagulation entsprechend flacher eingestellt werden. Schnitte mit einem Ausgangssignal zeigten defi nierte Blutstillung. Unabhängig von der auf die Schneidelektrode ausgeübte Kraft ergab sich ein gleichmäßiger Schnitt.In Fig. 3, the generator output voltage is shown as an example for a typical application for polypectomy, where sufficient coagulation must be ensured in any case. In the time interval T1, the generator voltage follows a rising edge. The generator voltage is relatively low compared to the following intervals. During this time, the tissue boils and coagulates. The current distribution in the tissue in the immediate vicinity of the cutting electrode corresponds approximately to a cylinder field with which the greatest depth effect can be achieved. The time interval T1 is automatically ended when the device for determining the state of the tissue detects the occurrence of an arc between the cutting electrode and the tissue. Now follows the time interval T2, in which short voltage pulses of high amplitude are delivered to the tissue. An arc always occurs with these voltage pulses. However, the pulses are so short that the cutting effect caused by them is negligible. This results in the surface being sealed in the time interval T2. The flow field of the electrical current in the tissue is spherically symmetrical starting from the point at which the spark passes. The depth effect of the coagulation is relatively small. This coagulation interval ends after a preset time. The next step is T3, in which the cut is made. In the example shown, the cut is made by regulating the extent of the arc that occurs during cutting. The duration of the interval T3 depends on how long the interval T1 lasted. Measurements showed that if the interval T1 is long, the interval T3 may also last a long time without cutting further than was coagulated. This is followed by the interval T4, in which the generator delivers only a low output voltage. This low tension serves to measure the tissue impedance. As long as the tissue impedance is high, there is still an insulating vapor layer between the cutting electrode and the tissue. The tissue must now cool until this vapor layer is condensed and there is a direct ohmic contact between the cutting electrode and the tissue. The time period is determined via the device contained in the measuring device ( 7 ) for determining the tissue impedance present on the cutting electrode. Then follows with the interval T1 'as a phase for deep coagulation with a ramp-like voltage. Measurements showed that the most favorable cutting and coagulation properties can be achieved if all intervals for deep coagulation are approximately the same length during tissue separation. The slope of the flank is therefore controlled according to the time that the last interval required for deep coagulation. If the time period T1 was longer than desired, the slope of the ramp, as shown, was chosen to be steeper than in the interval T1. If the duration was too short, the ramp for the next deep coagulation intervals would be set correspondingly flatter. Sections with an output signal showed defined hemostasis. Regardless of the force exerted on the cutting electrode, the cut was uniform.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: KARL STORZ GMBH & CO. KG, 78532 TUTTLINGEN, DE |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |