DE3228136A1

DE3228136A1 - Hochfrequenz-chirurgiegeraet

Info

Publication number: DE3228136A1
Application number: DE19823228136
Authority: DE
Inventors: Günter Farin; Peter 7400 Tübingen Pütz
Original assignee: Erbe Elecktromedizin GmbH
Current assignee: Erbe Elecktromedizin GmbH
Priority date: 1982-07-28
Filing date: 1982-07-28
Publication date: 1984-02-09
Also published as: DE3228136C2; US4658815A

Description

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DIPL-PHYS. F. ENDLICH _{eERMERINQ 2}2. Juli 1982 E/m

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TELEGRAMMADRESSE: DIPL.-PHYS. F. ENDLICH, POSTFACH, D-6034 GERMERINQ

CABLEADDRESS: PATENDLICHMDNCHEN

TELEX: 52 1730 pate d

Meine Akte: E-5001

Anmelderin: Erbe Elektromedizin GmbH., 74Ο0 Tübingen

Hochfrequenz-Chirurgiegerät

Die Erfindung betrifft ein Hochfrequenz-Chirurgiegerät entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei bekannten. Hochfrequenz-Chirurgiegeräten dieser Art können die Hochfrequenzgeneratoren über die Fingerschalter, Fußschalter oder die automatischen Einschaltvorrichtungen gleichzeitig oder unabhängig voneinander beliebig lange und beliebig oft aktiviert werden.

Im aktivierten Zustand sind Hochfrequenz-Chirurgiegeräte insofern gefährlich, als jeder Kontakt des Patienten oder des Personals mit der aktiven Elektrode, und dies gilt unter bestimmten Voraussetzungen z.B. bei Geräten mit floating output auch für die neutrale Elektrode, Verbrennungen verursachen kann. Als Fingerschalter und Fußschalter werden bei bekannten Hochfrequenz-Chirurgiegeräten mit Rücksicht auf diese Gefahr nur solche Schaltelemente verwendet, welche die Hochfrequenzgeneratoren nur so lange aktivieren wie der Chirurg oder dessen Assistent den entsprechenden Schalter drückt, und welche die Hochfrequenzgeneratoren sofort wieder abschalten, sobald sie nicht mehr gedrückt werden. Zusätzlich werden bekannte Hochfrequenz-Chirurgiegeräte mit optischen und akustischen Signaleinrichtungen ausgestattet, welche gleichzeitig mit den Hochfrequenzgeneratoren aktiviert werden. Hierdurch soll der Chirurg und das Personal auch während der beabsichtigten Aktivierung der Hochfrequenzgeneratoren auf die Gefahr aufmerksam gemacht werden.

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Bei praktischen Anwendungen der bekannten Hochfrequenz-Chirurgiegeräte hat es sich gezeigt, daß die optischen und akustischen Signale nicht ausreichend Sicherheit gegen Verbrennungen oder Verletzungen am Patienten oder Personal bieten. Die optischen Signaleinrichtungen sind bei bekannten Hochfrequenz-Chirurgiegeräten stets auf der Frontplatte der Geräte angeordnet, welche in der Regel weder vom Chirurgen noch vom Personal während der Operation ständig beobachtet werden kann. Oft sind die Hochfrequenz-Chirurgiegeräte möglichst weit vom Operationstisch entfernt angeordnet, weil die Bewegungsfreiheit für den Chirurgen erhalten bleiben muß. Das akustische Signal, das gleichzeitig mit den Hochfrequenzgeneratoren aktiviert wird, wird von vielen Chirurgen als störend empfunden, weil es ihre Konzentration belastet, so daß sie dieses Signal entweder sehr leise einstellen oder gar gänzlich abschalten. Andererseits gibt es Chirurgen, welche sich so an das akustische Signal gewöhnen, daß sie es gar nicht mehr wahrnehmen.

Besonders wichtig wäre ein deutliches Signal inbesondere dann, wenn die Hochfrequenzgeneratoren des Hochfrequenz-Chirurgiegeräts unbeabsichtigt aktiviert werden. Unbeabsichtigtes Aktivieren der Hochfrequenzgeneratoren kann verursacht werden durch unbeabsichtigtes Betätigen der Fingerschalter oder Fußschalter, durch Fehler in diesen Schaltern oder den Kabeln oder Steckern dieser Schalter. Auch Fehler in der Elektronik innerhalb des Hochfrequenz-Chirurgiegeräts können die Hochfrequenzgeneratoren aktivieren. Dies gilt auch für die automatischen Einschaltvorrichtungen.

Es sind auch Unfälle bekannt, bei welchen elektrisch leitfähige Flüssigkeiten, wie beispielsweise Blut, physiologische Kochsalzlösungen, Urin oder Fruchtwasser in die Fingerschalter von Elektrodengriffen geflossen sind, wodurch die Hochfrequenzgeneratoren unbeabsichtigt aktiviert wurden.

Bei unbeabsichtigter Aktivierung der Hochfrequenzgeneratoren, inbesondere infolge technischer Fehler reicht in einigen Fällen das Vorhandensein der bekannten optischen und akustischen Signale allein nicht aus, um die hieraus resultierende Gefahr rechtzeitig zu erkennen, und insbesondere ausreichend schnell

und richtig auf diese Gefahr zu reagieren. Dies gilt beispielsweise bei endoskopischen Operationen. Wird ein Hochfrequenz-Chirurgiegerät während einer transurethralen Resektion infolge eines technischen Fehlers unbeabsichtigt aktiviert, so besteht die Gefahr, daß die hierbei angewendete Resektionsschlinge durch die Harnblase hindurch schneidet, bevor der Chirurg die Gefahr erkannt und die richtige Reaktion gefunden hat.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Hochfrequenz-Chirurgiegerät zu entwickeln, bei welchem unbeabsichtigtes Aktivieren infolge der oben genannten Ursachen nicht zu einer Gefährdung des Patienten oder Anwenders führt, bzw. diese Gefahr zumindest vermindert wird. Diese Aufgabe wird bei einem Hochfrequenz-Chirurgiegerät der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Aufgabe wurde erfindungsgemäß in einem Hochfrequenz-Chi rurgiegerät gelöst, welches zusätzlich zu dem bekannten akustischen Signal, welches gleichzeitig mit den Hochfrequenzgeneratoren aktiviert wird, ein weiteres akustisches Signal enthält, welches jedoch nicht gleichzeitig mit den Hochfrequenzgeneratoren, sondern nur dann, wenn mindestens einer der Hochfrequenzgeneratoren langer als durchschnittlich üblich aktiviert ist, wobei die Aktivierung des erfindungsgemäßen akustischen Signals über eine definiert einstellbare Verzögerungsschaltung erfolgt. Außerdem ist das erfindungsgemäße Hochfrequenz-Chirurgiegerät mit Abschaltrelais ausgestattet, welche von einer weiteren einstellbaren Verzögerungsschaltung aktiviert werden, und welche nach Ablauf der Summe beider Verzögerungszeiten die Hochfrequenzgeneratoren automatisch sicher abschalten, und zwar so lange, bis am Hochfrequenz-Chirurgiegerät eine Resettaste betätigt wird und die Abschaltrelais die Aktivierung der Hochfrequenzgeneratoren wieder freigeben.

Ein Ausführungsbeispiel eines derartigen Hochfrequenz-Chirurgiegeräts soll in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Hochfrequenz-Chirurgiegeräts gemäß der Erfindung; und

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Fig. 2 ein Schaltbild der beiden Verzogerungsschaltungen bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. T.

Das Hochfrequenz-Chirurgiegerät in Fig. 1 enthält zwei Hochfrequenzgeneratoren 1, 6. An den Oszillator des Hochfrequenzgenerators 1 ist über einen Transformator 3 ein Leistungsverstärker 2 angekoppelt, dessen Ausgangsleitung in weiten Grenzen eingestellt werden kann (z.B. von 2 Watt bis 400 Watt). Am Ausgang des Leüungsverstärkers 2 ist ein weiterer Transformator 4 angeschlossen, der die für Hochfrequenz-Chirurgiegeräte erforderliche Potentialtrennung zwischen der niederfrequenten Versorgungsspannung U₁ und dem Patientenkreis realisiert. Der erste Hochfrequenzgenerator 1 ist ein Hochfrequenzos-'

An der sekundären Wicklung 5 des Transformators 4 können aktive Elektroden AE und eine neutrale Elektrode NE angeschlossen werden.

Der zweite Hochfrequenzgenerator 6 ist ein selbsterregter HF-Generator. Seine Ausgangsleistung kann ebenfalls in weiten Grenzen (z.B. von 2 bis 50 Watt) eingestellt werden. Der Hochfrequenzgenerator 6 ist im Ausgang ebenfalls mit einem Ausgangstrans foriTiator 7 ausgestattet. Die sekundäre Wicklung dieses Transformators 7 ist z.B. für bipolare Koagulationselektroden BIP ausgelegt.

An die Hochfrequenztransformatoren 3 und 7 sind Wicklungen 9 und 10 angekoppelt, in denen hochfrequente Spannung induziert wird, wenn und so lange der Hochfrequenzgenerator 1 bzw. der selbsterregte Hochfrequenzgenerator 6 aktiv sind. Diese hochfrequenten Wechselspannungen werden in Gleichrichtern 11 bzw. 12 durch Dioden D.1 bzw. D3 gleichgerichtet und durch Kondensatoren C1,C2,C3 und C4 sowie Induktivitäten L1 bzw. L2 geglättet.

Die Kondensatoren C1 bis C4 sowie die Induktivitäten L1 bzw. L2 müssen so groß dimensioniert werden, daß auch niederfrequente Modulationsfrequenzen, wie sie bei Hochfrequenz-Chirurgiegeräten für Koagulationen verwendet werden (z.B. 2OkHz), weggefiltert werden. Die Ausgänge der beiden Gleichrichter 11 und 12 werden über Dioden D2 und D4 zusammengeschaltet. Am Ausgang der beiden Gleichrichter 11 und/oder 12 entsteht so lange

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wie der Hochfrequenzgenerator 1 und/oder der Hochfrequenzgenerator 6 aktiviert sind ein Gleichspannungspegel, der auf eine Verzögerungsschaltung 13 geführt wird. Widerstände R2 und R3 sollen die Kondensatoren C1 und C2 bzw. C3 und C4 ausreichend schnell entladen, sobald die Hochfrequenzgeneratoren abgeschaltet werden.

Sobald einer der beiden Hochfrequenzgeneratoren 1,6 eingeschaltet wird, entsteht mit vernachlässigbarer Verzögerung durch die Zeitkonstante der Komponenten der Gleichrichter 11 bzw. 12 zum Zeitpunkt t- eine Gleichspannung u.. am Eingang der Verzögerungsschaltung 13, die wieder verschwindet sobald die Hochfrequenzgeneratoren wieder abgeschaltet werden. Dieser Abschaltzeitpunkt soll mit tp bezeichnet werden. Der Zeitpunkt t- ist somit der Zeitpunkt, in dem mindestens einer der Hochfrequenzgeneratoren eingeschaltet wird. Der Zeitpunkt t~ ist somit der Zeitpunkt, in dem der letzte aller Hochfrequenzgeneratoren abeschaltet wird. Sobald zum Zeitpunkt t. am Eingang der Verzögerungsschaltung 13 eine Spannung U₁ ansteht, wird das Verzögerungsglied in der Verzögerungsschaltung 13 wirksam und liefert nach der vorher eingestellten Verzögerungsdauer t..., = t., - t₁ von z.B. 3 Sekunden zum Zeitpunkt t_^ eine Spannung u„ an den Ausgang dieser Verzögerungsschaltung 13. Die Verzögerungsdauer t₁₃ = t_ - t. ist einstellbar. Die Ausgangsspannung U^ bleibt solange bestehen bis alle Hochfrequenzgeneratoren ausgeschaltet sind, was dem Zeitpunkt t~ entspricht. Die Verzögerungsdauer t^ ₃ = t_ - t.. kann je nach Bedarf so eingestellt werden, daß bei bestimmungsgemäßer Anwendung des Hochfrequenz-Chirurgiegeräts diese Verzögerungsdauer t₁₃ = t - t größer ist als die normale Einschaltdauer der Hochfrequenzgeneratoren, so daß am Ausgang der Verzögerungsschaltung 13 kein Spannung vu entsteht und alle folgenden Stufen außer Funktion bleiben. Wird jedoch infolge einer Fehlbedienung oder eines Fehlers in der Einschaltelektronik oder im Fingerschalter oder Fußschalter mindestens einer der Hochfrequenzgeneratoren langer als t-₃ = t-> - t. aktiviert, so entsteht am Ausgang der Verzögerungsschaltung 13 zum Zeitpunkt t₃ eine Ausgangsspannung u„, welche durch Erregung einer Signaleinrichtung 14 sofort ein akustisches Warnsignal verursacht,

welches den Chirurg darauf aufmerksam macht, daß die normale Einschaltdauer überschritten ist. Ertönt das akustische Warnsignal, obwohl der Chirurg die Hochfrequenzgeneratoren bereits abeschaltet hat, so weiß der Chirurg bzw. das Hilfspersonal so fort, daß das Hochfrequenz-Chirurgiegerät fehlerhaft arbeitet und kann entsprechend handeln, z.B. den Netzschalter des Hochfrequenz-Chirurgiegeräts ausschalten. Wird dieses akustische Warnsignal überhört oder nicht sofort etwas unternommen, daß die Hochfrequenzgeneratoren zuverlässig abgeschaltet werden, so wird eine zweite Verzögerungsschaltung 15 wirksam, die nach einer weiteren einstellbaren Verzögerungsdauer t_1Ir = t, - t_

von Abschaltrelais 16,17 15 4.3 alle Hochfrequenzgeneratoren/sicher abschaltet.

Die Gesamtverzögerung t = t. - t₁ kann durch geeignete Wahl der Einzelverzögerungen t--, = t_. - t₁ und t_in. = t. - t_. so eingestellt werden, daß der Schaden im Fehlerfall auf ein Minimum begrenzt wird.

Im Gleichrichter 12 ist eine Spannungsbegrenzerdiode (Zenerdiode) D5 angeordnet, die die Ausgangsspannung U₁ begrenzt. Das ist erforderlich, weil die Ankoppelspule 1O des Gleichrichters 12 am Ausgangsstransformator 7 des Hochfrequenzgenerators 6 angekoppelt ist, wo die in der Spule TO induzierte Spannung sowohl von der im Hochfrequenzgenerator 6 eingestellten Leistung als auch von der Belastung der Spule 8 abhängig ist. Im Gleichrichter 11 ist eine Begrenzung der Ausgangsspannung u nicht erforderlch, weil die Ankoppelspulej 9 an den Transformator 3 angekoppelt ist, so daß die in der Ankoppelspule 9 induzierte Spannung von der Ausgangsleistung des Leistungsverstärkers 2 und der Belastung der Sekundärwicklung 5 unabhängig konstant ist.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der beiden Verzögerungsschaltungen 13 und 15. Die Eingangsspannung u. wird in Negationsgliedern IC1 und IC2 invertiert, wobei das Eingangssignal u. des IC2 durch die Zeitkonstante eines einstellbaren Widerstands R5 und eines Kondensators C5 um At^ ⁼ t-, - tverzögert wird, das negierte Ausgangssignal U₁. des ICI dagegen unverzögert an dessen Ausgang erscheint. Wird u. zum Zeitpunkt t_ abgeschaltet, so wird C5 über die Diode D5 und die

Widerstände R2 und R3 (in Fig. 1) sofort entladen, wodurch der Abschaltzeitpunkt t₂ am Ausgang von IC2 praktisch unverzögert erscheint. Eine Diode D6 soll negative Eingangsspannung des IC2 begrenzen.

Die Ausgangsspannungen u_c des IC1 und u, des IC2 werden auf

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eine NOR-Logik IC3 geschaltet, an deren Ausgang die Spannung u„ nur dann erscheint, wenn t~ länger dauert als t_, dann sind nämlich beide Eingangsspannungen u- = u_fi = 0.

Die Hochfrequenzgeneratoren können beliebig oft aktiviert werden, ohne daß am Ausgang des IC3 die Ausgangsspannung u„ erscheint, wenn die Hochfrequenzgeneratoren nicht länger als ^t₁, = t-, - t- ununterbrochen aktiviert werden, wenn also t„ - t.j<t-. -t₁ . Sind die Hochfrequenzgeneratoren länger als

t.j-3 aktiviert, so erscheint u_? und schaltet sofort die akustische Signaleinrichtung 14 ein.

IC5 und IC6 in der Verzögerungsschaltung 15 sind als RS-Flip-Flop geschaltet, dessen Ausgangs spannung u,. beim Einschalten der Versorgungsspannung U^ und U. auf Null bzw. Low gesetzt wird.

Erscheint am Eingang der Verzögerungsschaltung 15 die Spannung Up, so wird diese über einen einstellbaren Widerstand R6 an den Eingang einer Negationslogik IC4 geführt, wo sie jedoch durch die Zeitkonstante des Widerstands R6 und eines Kondensators C6 um /S. t-1- = t. - t- verzögert wirksam wird. Eine Diode D7 soll den Kondensator C6 praktisch unverzögert über einen Widerstand R11 entladen sobald die Spannung u₂ = 0 wird. Eine Diode D8 soll negative Eingangsspannungen am IC4 begrenzen. Die Ausgangsspannung Un von IC4 wird durch einen Kondensator C8 differenziert und der differenzierte Impuls u_q = f(t) auf den Eingang vonIC6 geschaltet, wodurch das RS-Flip-Flop bestehend aus IC5 und IC6 umschaltet und am Ausgang die Spannung u_ liefert. Die Spannung u.-. schaltet praktisch verzögerungsfrei über die Relais 16 und 17 (in Fig. 1) die Versorgungsspannung U₁ für den Hochfrequenzgenerator 1 und U₂ für den Hochfrequenzgenerator 6 ab. Die. Spannung u-, bleibt so lange bestehen, bis das RS-Flip-Flop durch kurzes Unterbrechen der Betriebsspannung U₃, indem z.B. der Netzschalter 23 (Fig. 1) des Geräts kurz aus- und dann wie-

der eingeschaltet wird, oder durch kurzes Drücken einer Resettaste 22 wieder zurückgesetzt wird.

Eine Diode D11 begrenzt die inversen Eingangsspannungen am IC5. C7 und R7 verzögern die Eingangsspannung für IC5 beim Einschalten des Hochfrequenz-Chirurgiegeräts, so daß das RS-Flip-Flop definiert gesetzt wird. Über D10 und R8 wird C7 schnell entladen, wenn die Betriebsspannung LU unterbrochen wird.

Leerseite

Claims

Patentansprüche

Hochfrequenz-Chirurgiegerät zum Schneiden und Koagulieren Lic— logischer Gewebe, bestehend aus einem oder mehreren Hochfrequenzgeneratoren, welche über Fingerschalter, Fußschalter oder automatische Einschaltvorrichtungen gleichzeitig oder unabhängig voneinander aktivierbar sind, und während deren Aktivierung optische und akustische Signaleinrichtungen erregt werden, dadurch gekenn zeichnet, daß eine zusätzliche Signaleinrichtung (14) vorgesehen ist, die über eine erste Verzögerungsschaltung (13) nur dann erregt wird, wenn mindestens einer der Hochfrequenzgeneratoren (1,6) länger als während einer vorherbestimmten Zeitspanne aktiviert bleibt_yund daß eine zweite Verzögerungsschaltung (15) vorgesehen ist, die über Abschaltrelais (16,17) die Hochfrequenzgeneratoren (1/6) abschaltet, wenn mindestens einer der Hochfrequenzgeneratoren (1,6) länger aktiviert bleibt als die Verzögerungsdauer (t-, - t₁) der ersten Verzögerungsschaltung (13) beträgt, so daß die zusätzliche akustische Signaleinrichtung (14) ein Warnsignal abgibt, bevor die zweite Verzögerungsschaltung (15) die Hochfrequenzgeneratoren (1/6) über die Ab-Bchaltrelais (16,17) abschaltet.

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2. Hochfrequenz-Chirurgiegerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Verzögerungsdauer (t-,' - t. ) der ersten Verzögerungsschaltung (13) und die Verzögerungsdauer (t, - t_) der zweiten Verzögerungsschaltung (15) einstellbar sind.
3. Hochfrequenz-Chirurgiegerät nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal (u_) der zweiten Verzögerungsschaltung (15) nach Überschreiten der eingestellten Verzögerungsdauer (t, - t_) so lange bestehen bleibt, bis eine am Hochfrequenz-Chirurgiegerät angeordnete Resettaste (22) betätigt wird.
4. Hochfrequenz-Chirurgiegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Hochfrequenzgenerator (1) ein Hochfrequenzoszillator und der andere Hochfrequenzgenerator (6) ein selbsterregter Hochfrequenzgenerator ist.