DE3228136C2

DE3228136C2 - Hochfrequenz-Chirurgiegerät

Info

Publication number: DE3228136C2
Application number: DE3228136A
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: 1985-05-30
Also published as: US4658815A; DE3228136A1

Abstract

Es wird ein Hochfrequenz-Chirurgiegerät beschrieben, das eine zusätzliche akustische Signaleinrichtung aufweist, die über eine erste Verzögerungsschaltung nur dann erregt wird, wenn mindestens einer der in dem Hochfrequenz-Chirurgiegerät enthaltenen Hochfrequenzgeneratoren länger als durchschnittlich üblich aktiviert bleibt. Ferner ist eine zweite Verzögerungsschaltung vorgesehen, die über Abschaltrelais die Hochfrequenzgeneratoren sicher abschaltet, wenn mindestens einer der Hochfrequenzgeneratoren ununterbrochen länger aktiviert bleibt als die Verzögerungsdauer der ersten Verzögerungsschaltung beträgt, so daß die zusätzliche akustische Signaleinrichtung ertönt, bevor die zweite Verzögerungsschaltung die Hochfrequenzgeneratoren über die Abschaltrelais abschaltet. Die Verzögerungsdauer jeder der beiden Verzögerungsschaltungen ist einstellbar und das Ausgangssignal der zweiten Verzögerungsschaltung, welches die Abschaltrelais aktiviert, bleibt nach Überschreiten der eingestellten Verzögerungsdauer so lange bestehen, bis eine dem Gerät angeordnete Resettaste betätigt wird und das Gerät wieder benutzt werden kann, sobald der Fehler beseitigt ist, der zum Abschalten des Geräts geführt hat.

Description

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

Bei bekannten Hochfrequenz-Chirurgiegeräten dieser Art (DE-OS 29 46 728) können die Hochfrequenzgeneratoren über die Fingerschalter, Fußschalter oder die automatischen Einschallvorrichtungen 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 aktivierten 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 gedruckt 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.

Bei praktischen Anwendungen der bekannten Hochfrequenz-Chirurgiegeräte hat es sich gezeigt, daß die optischen und akustischen Signale keine ausreichende 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 von Chirurgen noch vom Personal während der Operation ständig beachtet 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 der Aktivierung der Hochfrequenzgeneratoren abgegeben wird, wird von vielen Chirurgen als störend empfunden, weil es ihre Konzentration belastet, so daß sie dieses Signal entweder sehr leise einstellen oder 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 insbesondere 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 gut auch für die automatischen Einschaltvorrichtungen.

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

Bei unbeabsichtigter Aktivierung der Hochfrequenzgeneratoren, insbesondere infolge technischer Fehler

so 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 geeignete Gegenmaßnahmen ergreift.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung ein Hochfrequenz-Chirurgiegerät zu entwickeln, bei dem die Gefahr weitgehend verringert wird, daß ein unbeabsichtigtes Aktivieren infolge der oben genannten Ursachen zu einer Gefährdung des Patienten oder Anwenders führt.
Diese Aufgabe wird bei einem Hochfrequenz-Chirurgiegerät der eingangs genannten Art erfindungsgemäß

durch im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

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

F i g. 1 ein Blockschaltbild eines Hochfrequenz-Chirurgiegeräts gemäß der Erfindung; und

F i g. 2 ein Schaltbild der beiden Verzögerungsscnaltungen bei dem Ausführungsbeispiel in F i g. 1.

Das Hochfrequenz-Chirurgiegerät in F i g. 1 enthält zwei Hochfrequenzgeneratoren. Der erste Hochfrequenzgenerator enthält einen Oszillator 1 und einen über einen Transformator 3 angekoppelten Leistungsverstärker 2, dessen Ausgangsleitung in weiten Grenzen eingestellt werden kann (z. B. von 2 Watt bis 400 Watt). An Ausgang des Leistungsverstärkers 2 ist ein weiterer Transformator 4 angeschlossen, der die f'"\r Hochfrequenz-Chirurgiegeräte erforderliche Potentialtrennung zwischen der niederfrequenten Versorgungsspannung U\ und dem Patientenkreis realisiert.

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

Die Ausgangsleistung des zweiten Hochfrequenzgenerators 6 kann ebenfalls in weiten Grenzen (z. B. von 2 bis 50 Watt) eingestellt werden. Der Hochfrequenzgenerator 6 besitzt ebenfalls einen Ausgangstransformator 7. Die Sekundär-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 aktiviert sind. Diese hochfrequenten Wechselspannungen werden in Gleichrichterschaltungen 11 bzw. 12 durch Dioden D 1 bzw. D 3 gleichgerichtet und durch Kondensatoren Cl, C2, C3 und C4 sowie Induktivitäten L 1 bzw. L 2 geglättet.

Die Kondensatoren Cl bis C4 sowie die Induktivitäten L 1 bzw. L 2 müssen so groß dimensioniert werden, daß auch niederfrequente Modulationsfrequenzen, wie sie bei Hochfrequenz-Chirurgiegeräten für Koagulationen verwendet werden (z. B. 20 kHz), weggefiltert werden. Die Ausgänge der beiden Gleichrichterschaltungen 11 und 12 werden über Dioden D 2 und D 4 zusammengeschaltet. Am Ausgang der beiden Gleichrichter 11 und/oder 12 steht so lange wie der Hochfrequenzgenerator 1 und/oder der Hochfrequenzgenerator 6 aktiviert sind eine Gleichspannung, die auf eine Verzögerungsschaltung 13 geführt wird. Die Widerstände R 2 und R 3 sollen die Kondensatoren Cl 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 6 bezeichnet werden. Der Zeitpunkt t\ ist somit der Zeitpunkt, in dem mindestens einer der Hochfrequenzgeneratoren eingeschaltet wird. Der Zeitpunkt h ist der Zeitpunkt, zu dem der letzte aller Hochfrequenzgeneratoren abgeschaltet wird. Sobald zum Zeitpunkt u am Eingang der Verzogerungsschaltung 13 eine Spannung u\ ansteht, wird das Verzögerungsglied in der Verzögerungsschakung 13 wirksam und liefert nach der vorher eingestellten Verzögerungsdauer tu = h — U von z. B. 3 Sekunden zum Zeitpunkt f₃ eine Spannung ui an den Ausgang dieser Verzögerungsschaltung 13. Die Verzögerungsdauer tu = h — U ist einstellbar. Die Ausgangsspannung U₂ bleibt solange bestehen bis alle Hochf requenzgeneratoren ausgeschaltet sind, was dem Zeitpunkt f2 entspricht. Die Verzögerungsdauer iu = /3 — ii kann je nach Bedarf so eingestellt werden, daß bei bestimmungsgemäßer Anwendung des Hochfrequenz-Chirurgiegeräts diese Verzögerungsdauer in = {3 — fi größer ist als die normale Einschaltdauer der Hochfrequenzgeneratoren, so drS am Ausgang der Verzögerungsschaltung 13 keine Spannung 1/2 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 ais f₁₃ = ti — fi aktiviert, so entsteht am Ausgang der Verzögerungsschaltung 13 zum Zeitpunkt h eine Ausgangsspannung ü2, weiche durch Erregung einer Signaleinrichtung 14 sofort ein akustisches Warnsignal verursacht, das den Chirurgen darauf aufmerksam macht, daß die normale Einschaltdauer überschritten ist. Ertönt das akustische Warnsignal, obwohl der Chirurg die Hochfrequenzgeneratoren bereits abgeschaltet hat, so weiß der Chirurg bzw. das Hilfspersonal sofort, 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, das die Hochfrequenzgeneratoren zuverlässig abschaltet, so wird eine zweite Verzögerungsschaltung 15 wirksam, die nach einer weiteren einstellbaren Verzögerungsdauer fis = U — i₃ alle Hochfrequenzgeneratoren sicher durch das Abschaltrelais 16,17 abschaltet.

Die Gesamtverzögerungszeit t_g = U — t\ kann durch geeignete Wahl der Einzelverzögerungszeiten fi3 — h — t\ und ii5 = U — h so eingestellt werden, daß der Schaden im Fehlerfall auf ein Minimum begrenzt wird.

In der Gleichrichterschaltung 12 ist eine Spannungsbegrenzerdiode (Zenerdiode) D 5 angeordnet, die die Ausgangsspannung u\ begrenzt. Das ist erforderlich, weil die Ankoppelspule 10 des Gleichrichters 12 am Ausgangstransformator 7 des Hochfrequenzgenerators 6 angekoppelt ist, wo die in der Spule 10 induzierte Spannung sowohl von der im Hochfrequenzgenerator 6 eingestellten Leistung als auch von der Belastung der Spule 8 abhängig ist. In der Gleichrichterschaltung 11 ist eine Begrenzung der Ausgangsspannung u\ nicht erforderlich, weil die Ankoppelspule 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.

F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der beiden Verzögerungsschaltungen 13 und 15. Die Eingangsspannung Ui wird in Negalionsgatter IC 1 und /C2 invertiert, wo^ei das Eingangssignal ua des IC2 durch die Zeitkonstante eines einstellbaren Widerstands R 5 und eines Kondensators C5 um z/f,3 = ti — t\ verzögert wird, das negierte Ausgangssignal u% des IC 1 dagegen unverzögert an dessen Ausgang erscheint. Wird u, zum Zeit-

punkt ί₂ abgeschaltet, so wird CS über die Diode D 5 und die Widerstände R 2 und R 3 (in Fig. 1) sofort entladen, wodurch der Abschaltzeitpunkt h am Ausgang von IC2 praktisch unverzögert erscheint. Eine Diode Db soll negative Eingangsspannung des Gatters IC2 begrenzen.

Die Ausgangsspannung t/5 des /Cl und u_b des IC2 werden auf ein NOR-Gatter /C3 geschaltet, an dessen Ausgang die Spannung u_> nur dann erscheint, wenn der Zeitpunkt h nach dem Zeitpunkt u liegt, dann sind nämlieh beide Eingangsspanniingen u·, = u_b = 0.

Die Hochfrequenzgeneratoren können beliebig oft aktiviert werden, ohne daß am Ausgang des /C3 die Ausgangsspannung t/2 erscheint, wenn die Hochfrequenzgeneratoren nicht langer als At\] = ti — t\ ununterbrochen aktiviert werden, wenn also h — t\ < ti — t\. Sind die Hochfrequenzgeneratoren länger als /13 aktiviert, so erscheint 1/2 und schaltet sofort die akustische Signaleinrichtung 14 ein.

Die NAND-Gatter /C5 und IC6 in der Verzögerungsschaltung 15 sind als RS-Flip-Flop geschaltet, dessen Ausgangsspannung 1/3 beim Einschalten der Versorgungsspannung Uz und Ut auf Null bzw. Low gesetzt wird.

Erscheint am Eingang der Verzögerungsschaltung 15 die Spannung uj, so wird diese über einen einstellbaren Widerstand R 6 an das Negationsgatter IC4 geführt, wo sie jedoch durch die Zeitkonstante des Widerstands R 6 und eines Kondensators C6 um dt\j = u — h verzögert wirksam wird. Eine Diode Dl soll den Kondensator C6 praktisch unverzögert über einen Widerstand R 11 entladen sobald die Spannung U₂ = O wird. Eine Diode DS soll negative Eingangsspannungen am 1C4 begrenzen. Die Ausgangsspannung Uh des Negationsgatters IC4 wird durch einen Kondensator CS differen- ziert und der differenzierte Impuls t/9 = f(t) auf den Eingang des NAND-Gatters ICb geschaltet, wodurch das /iS-Flip-Flop bestehend aus den Gattern ICS und IC6 umschaltet und am Ausgang die Spannung tz₃ liefert. Die Spannung u₃ schaltet praktisch verzögerungsfrei über die Relais 16 und 17 (in Fig. 1) die Versorgungsspannung Ui für den Hochfrequenzgenerator 1 und i/> für den Hochfrequenzgenerator 6 ab. Die Spannung Ü3 bleibt so lange bestehen, bis das ÄS-Flip-Fiop durch kurzes Unterbrechen der Betriebsspannung U% indem z. B. der Netzschalter 23 (F i g. 1) des Geräts kurz aus- und dann wieder eingeschaltet wird, oder durch kurzes Drücken einer Resettaste 22 wieder zurückgesetzt wird.

Die Diode DIl begrenzt die inversen Eingangsspannungen am Gatter IC5. Die /?C-Schaltung C7 und R7 verzögern die Eingangsspannung für ICS beim Einschalten des Hochfrequenz-Chirurgiegeräts. so daß das ÄS-Flip-Fiop definiert gesetzt wird. Über die Diode D 10 und den Widerstand R 8 wird der Kondensator C7 schnell entladen, wenn die Betriebsspannung Uz unterbrachen wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

60

Claims

Patentansprüche:

1. Hochfrequenz-Chirurgiegerät zum Schneiden und Koagulieren biologischer Gewebe, bestehend aus einem oder mehreren Hochfrequenzgeneratoren, die über Fingerschalter, Fußschalter oder automatische Einschaltvorrichtungen gleichzeitig oder unabhängig voneinander aktivierbar sind und während deren Aktivierung optische und akustische Signalgeber angesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher akustischer Signalgeber (14) eine erste Verzögerungsschaltung (13) mit der Verzögerungszeit in, eine zweite Verzögerungsschaltung (15) mit der Verzögerungszeit fis und Abschaltrelais (16, 17) vorhanden sind, daß am Eingang der ersten Verzögerungsscbaltung (13) solange ein Signal anliegt, wie wenigstens einer der Hochfrequenzgeneratoren (1,6) aktiviert ist, daß die erste Verzögerungsschaltung (13) nur dann ein Ausgangssignal erzeugt, wenn nach Ablauf der Verzögerungszeit tu das Eingangssignal noch anliegt, daß das Ausgangssignal ■ der ersten Verzögerungsschaltung (13) dem zusätzlichen akustischen Signalgeber (14) und der zweiten Verzögerungsschaltung (15) zugeführt wird, daß die zweite Verzögerungsschaltung (15) ein Ausgangssignai erzeugt, wenn nach dem Auftreten eines Signals an ihrem Eingang die Verzögerungszeit ils abgelaufen ist, und daß das Ausgangssignal der zweiten Verzögerungsschaltung (15) über die Abschaltrelais (16,17) die Hochfrequenzgeneratoren (1,6) abschaltet.

2. Hochfrequenz-Chirurgiegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeit in der ersten Verzögerungsschaltung (13) und die Verzögerungszeit iis der zweiten Verzögerungsschaltung (15) einstellbar sind.

3. Hochfrequenz-Chirurgiegerät nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal (uz) der zweiten Verzögerungsschaltung (15) so lange bestehen bleibt, bis eine am Hochfrequenz-Chirurgiegerät angeordnete Rücksetztaste (22) betätigt wird.