DE102014003382A1

DE102014003382A1 - Elektrochirurgische Verfahren und Systeme

Info

Publication number: DE102014003382A1
Application number: DE102014003382.1A
Authority: DE
Inventors: Jean Woloszko; Jonathan Gaspredes; David Yuan; Thomas P. Ryan
Original assignee: Arthrocare Corp
Current assignee: Arthrocare Corp
Priority date: 2013-03-07
Filing date: 2014-03-06
Publication date: 2014-09-11
Also published as: GB201403999D0; GB2549372A8; GB2549372B8; US9713489B2; CN107961070B; GB2549372B; CN104027165B; US20170290620A1; GB2514443A; US10448988B2; GB201702836D0; US20190231412A1; US20220287759A1; CN107961070A; GB2534479A; US20140257269A1; GB2534479B; GB201601678D0; GB2514443B; US11376057B2

Abstract

Elektrochirurgische Verfahren und Systeme. Wenigstens einige der beispielhaften Ausführungsformen sind Verfahren, die Aufrechterhalten von Plasma nahe einer aktiven Elektrode in einem ersten Energiebereich und einem zweiten Energiebereich umfassen. Während Perioden, wenn sich Plasma nahe der aktiven Elektrode befindet, kann das beispielhafte Verfahren Steuern des Flüssigkeitsflusses, der in eine Öffnung eines elektrochirurgischen Stabs gezogen wird, umfassen, und in einigen Situationen Erhöhen des Flüssigkeitsflusses, der in die Öffnung in Reaktion darauf gezogen wird, dass die aktive Elektrode in Betriebsbeziehung mit Gewebe steht, und in anderen Fällen Herabsetzen des Flüssigkeitsflusses, der in die Öffnung in Reaktion darauf gezogen wird, dass die aktive Elektrode in Betriebsbeziehung mit Gewebe steht. Ferner kann das beispielhafte Verfahren während Perioden, wenn sich Plasma nahe der aktiven Elektrode befindet, Bereitstellen von Energie bei einem Standardenergiesollwert, und dann Bereitstellen von Energie bei einem zweiten Energiesollwert umfassen.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Elektrochirurgische Systeme werden von Ärzten eingesetzt, um bestimmte Funktionen während chirurgischer Eingriffe durchzuführen. Bei bestimmten elektrochirurgischen Eingriffen ist es möglich, dass mehrere verschiedene Gewebearten entfernt werden. Zum Beispiel können bei Eingriffen an Knie oder Schulter Knorpelteile, Meniskus und frei umherschwimmendes und/oder festhängendes Gewebe entfernt werden. In einigen Fällen kann die Entfernung eine Entfernung in geringem Umfang sein, wie Gewebemodellierung, und in anderen Fällen wird ein aggressiveres Entfernen von Gewebe verwendet. Das Entfernen unterschiedlicher Gewebetypen und/oder die Aggressivität spiegelt eine unterschiedliche Menge an aufgebrachter Energie wider, und beinhaltet in der verwandten Technik die Verwendung von verschiedenen elektrochirurgischen Stäben und verschiedenen elektrochirurgischen Reglern. In einigen Fällen verzichtet ein Chirurg möglicherweise darauf, den richtigen Stab, die richtige aufgebrachte Energie und/oder die richtigen elektrochirurgischen Regler einzusetzen, um die Kosten des Verfahrens zu senken, wenn bessere klinische Ergebnisse unter Verwendung von mehreren elektrochirurgischen Stäben, Energien und/oder Reglern hätten erreicht werden können.
Jeder Fortschritt, der die Behandlung für den Chirurgen einfacher macht und bessere Ergebnisse erzielt, bietet einen Wettbewerbsvorteil.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Für eine detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele wird nun Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen genommen. Es zeigen:
1 ein elektrochirurgisches System gemäß wenigstens einigen Ausführungsbeispielen;
2 eine Draufsicht eines elektrochirurgischen Stabs gemäß wenigstens manchen Ausführungsformen;
3 eine Querschnittsansicht eines elektrochirurgischen Stabs gemäß wenigstens manchen Ausführungsformen;
4 sowohl eine Draufsicht auf die Schirmelektrode als auch eine perspektivische Ansicht eines distalen Endes eines elektrochirurgischen Stabs, der die Schirmelektrode umfasst, gemäß wenigstens manchen Ausführungsformen;
5 ein elektrisches Blockschaltbild eines Reglers gemäß wenigstens manchen Ausführungsformen;
6 eine beispielhafte graphische Darstellung in Bezug auf RF-Ausgabeenergie und Ansaugströmung der verschiedenen Modi, einschließlich Sollwerte in jedem Modus, gemäß wenigstens manchen Ausführungsformen;
7 in Form eines Blockdiagramms verschiedene Regelalgorithmen gemäß wenigstens manchen Ausführungsformen;
8 in Form eines Blockdiagramms Filteralgorithmen gemäß wenigstens manchen Ausführungsformen;
9 in Form eines Blockdiagramms verschiedene Regelalgorithmen gemäß wenigstens manchen Ausführungsformen;
10 ein Verfahren gemäß wenigstens manchen Ausführungsformen; und
11 ein Verfahren gemäß wenigstens manchen Ausführungsformen.
BEZEICHNUNGEN UND FACHAUSDRÜCKE
Bestimmte Begriffe werden in der nachstehenden Beschreibung und den Patentansprüchen verwendet, um sich auf spezifische Systemkomponenten zu beziehen. Wie Fachleute wissen, verwenden Unternehmen, die elektrochirurgische Systeme entwickeln und herstellen, unterschiedliche Bezeichnungen für eine Komponente. In diesem Dokument soll kein Unterschied zwischen Komponenten gemacht werden, die sich durch ihren Namen, jedoch nicht in ihrer Funktion unterscheiden. Hierin beschriebene elektrochirurgische Systeme und Verfahren können auch beim Sezieren oder bei der Resektion von Gewebe von Gewebeproben ex vivo verwendet werden und bei Vorgängen, die an gewebefremden Objekten durchgeführt werden. In einigen Beispielen können elektrochirurgische Systeme an leblosem Gewebe verwendet werden, zum Beispiel an Kadavern.
In der nachstehenden Beschreibung und in den Patentansprüchen werden die Begriffe „beinhalten” und „umfassen” nicht einschränkend verwendet und sollten daher als „einschließlich, aber nicht beschränkt auf...” ausgelegt werden. Der Begriff „verbinden” oder „verbindet” soll entweder eine indirekte oder direkte Verbindung beschreiben. Wenn demnach eine erste Vorrichtung mit einer zweiten Vorrichtung verbunden ist, so kann diese Verbindung entweder durch eine direkte Verbindung oder durch eine indirekte Verbindung über andere Vorrichtungen oder Verbindungen gegeben sein.
Eine Bezugnahme auf ein einzelnes Element schließt die Möglichkeit mit ein, dass eine Vielzahl des gleichen Elements vorhanden sein kann. Genauer gesagt, schließen die Singularformen „ein”, „besagtes” und „der/die/das”, wie sie hier und in den beigefügten Ansprüchen verwendet werden, Bezugnahmen auf die Vielzahl mit ein, außer es ist im Kontext eindeutig anderweitig festgelegt. Ferner ist anzumerken, dass die Patentansprüche so formuliert werden können, dass jedwedes optionale Element ausgeschlossen wird. Demnach dient diese Darlegung als Bezugsbasis für die Verwendung von ausgrenzender Terminologie, wie „ausschließlich”, „nur” und dergleichen, in Verbindung mit der Auflistung von Anspruchselementen oder der Verwendung von „negativen” Einschränkungen. Zuletzt ist anzumerken, dass, soweit nicht anders festgelegt, alle hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe dieselbe Bedeutung haben wie die, unter der sie von Durchschnittsfachleuten des Bereichs, dem diese Erfindung angehört, verstanden werden.
„Ablation” beschreibt die Entfernung von Gewebe auf Basis von Gewebewechselwirkung mit einem Plasma.
„Ablationsmodus” beschreibt ein oder mehrere Charakteristika einer Ablation. Mangelnde Ablation (d. h. fehlendes Plasma) soll keinen „Ablationsmodus” darstellen. Ein Modus, der Koagulation durchführt, soll keinen „Ablationsmodus” darstellen.
„Aktive Elektrode” beschreibt eine Elektrode eines elektrochirurgischen Stabs, die einen elektrisch induzierten Gewebe-verändernden Effekt erzeugt, wenn sie mit einem zu behandelndem Gewebe in Kontakt gebracht oder in dessen unmittelbarer Nähe positioniert wird.
„Neutralelektrode” beschreibt eine Elektrode eines elektrochirurgischen Stabs, die dazu dient, eine Stromrückführleitung für Elektronen hinsichtlich einer aktiven Elektrode bereitzustellen, und/oder eine Elektrode eines elektrochirurgischen Stabs, die selbst keinen elektrisch induzierten Gewebe-verändernden Effekt an zu behandelndem Gewebe hervorruft.
„Elektromotor” umfasst Wechselstrom(AC)-Motoren, Gleichstrom(DC)-Motoren, sowie Schrittmotoren.
„Steuern des Flüssigkeitsflusses” beschreibt Regeln eines Volumenfluss. Regeln eines angelegten Drucks zur Erhaltung eines Sollwertdrucks (z. B. Saugdruck) unabhängig von einem durch den ausgeübten Druck verursachten Volumenfluss der Flüssigkeit soll kein „Steuern des Flüssigkeitsflusses” darstellen. Allerdings soll Variieren des angelegten Drucks zur Aufrechterhaltung eines Volumenflussratensollwerts einer Flüssigkeit „Steuern des Flüssigkeitsflusses” darstellen.
„Energiebereich” bezieht sich auf eine Energieuntergrenze, eine Energieobergrenze und alle zwischen der Untergrenze und der Obergrenze liegende Energien. Ein erster Energiebereich und ein zweiter Energiebereich können überlappen (z. B. kann die untere Grenze des zweiten Energiebereichs eine dazwischen liegende Energie im ersten Energiebereich sein), aber so lange wenigstens ein Teil eines jeden Energiebereichs gegenseitig ausschließlich ist, gelten die beiden Energiebereiche als verschieden für die Zwecke der Beschreibung und der Ansprüche.
„Energiesollwert” beschreibt eine bestimmte Energie, die in einen Energiebereich fällt.
Eine Umgebung, die in „Betriebsbeziehung mit Gewebe” ist, bezeichnet eine Umgebung, wobei das Gewebe, das mit einem Plasma wechselwirkt, die Impedanz des Plasmas bezüglich eines durch das Plasma fließenden elektrischen Stroms beeinflusst.
Eine Flüssigkeitsleitung, die als „innerhalb” eines länglichen Schafts befindlich beschrieben wird, beinhaltet nicht nur eine separate Flüssigkeitsleitung, die sich physisch im Innenvolumen des länglichen Schafts befindet, sondern auch Fälle, in denen das Innenvolumen des länglichen Schafts selbst die Flüssigkeitsleitung ist.
In Fällen, in denen ein Wertebereich angegeben ist, versteht es sich, dass jeder Zwischenwert zwischen dem oberen und unteren Grenzwert dieses Bereichs und sämtliche anderen genannten oder Zwischenwerte im genannten Wertebereich in dieser Erfindung eingeschlossen sind. Ferner ist beabsichtigt, dass alle beliebigen optionalen Eigenschaften der beschriebenen erfindungsgemäßen Abwandlungen einzeln oder in Verbindung mit jeder beliebigen einzelnen oder beliebigen mehreren der Eigenschaften, die hier beschrieben werden, dargelegt und beansprucht werden können.
Alle bestehenden Inhalte, die hier erwähnt werden (z. B. Publikationen, Patente, Patentanmeldungen und Geräte), sind hiermit durch Verweis in ihrer Gesamtheit aufgenommen, außer insofern, als die Inhalte mit dem Inhalt der vorliegenden Erfindung in Konflikt stehen könnten (in diesem Fall sind die hier enthaltenen Angaben maßgebend). Die Inhalte, auf die Bezug genommen wird, werden ausschließlich aufgrund ihrer Offenbarung vor dem Anmeldedatum der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt. Keine der hier enthaltenen Angaben ist als Zugeständnis auszulegen, dass die vorliegende Erfindung derartiges Materialkraft vorheriger Erfindung nicht vorwegnehmen darf.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Bevor die verschiedenen Ausführungsformen detailliert beschrieben werden, versteht es sich, dass diese Erfindung nicht auf bestimmte Abwandlungen, die hier dargelegt sind, beschränkt ist, da verschiedene Veränderungen und Modifikationen vorgenommen und Äquivalente ersetzt werden können, ohne dabei vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Wie Fachleuten auf dem Gebiet beim Lesen dieser Offenbarung deutlich wird, verfügt jede der einzelnen, hier beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen über eigenständige Komponenten und Eigenschaften, die ohne Weiteres von Eigenschaften anderer der verschiedenen Ausführungsformen getrennt oder mit ihnen kombiniert werden können, ohne dabei vom Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zudem können zahlreiche Modifikationen vorgenommen werden, um eine jeweilige Situation, ein Material, eine Zusammensetzung, einen Prozess, Prozesshandlung(en) oder Schritt(e) an den/die Zweck(e) anzupassen, ohne dabei vom Geist oder Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Alle derartigen Modifikationen sind hiermit im Umfang der hier aufgeführten Ansprüche eingeschlossen.
Die verschiedenen Ausführungsformen sind auf elektrochirurgische Verfahren und verwandte elektrochirurgische Systeme gerichtet. Insbesondere sind die verschiedenen Ausführungsformen auf ein elektrochirurgisches System mit mehreren Ablationsmodi gerichtet, die zur Behandlung eines bestimmten Zielgewebetyps oder hinsichtlich eines gewünschten elektrochirurgischen Effekts konfiguriert sind und durch einen einzigen elektrochirurgischen Stab und einen einzigen elektrochirurgischen Regler ausgeführt sind. In Ausführungsbeispielen sind die mehreren Ablationsmodi durch eine einzige aktive Elektrode auf dem elektrochirurgischen Stab ausgeführt, und in jedem Modus können mehrere Energiesollwerte ausgeführt sein. Die Beschreibung wendet sich zunächst einem beispielhaften System zu, um den Leser zu orientieren.
1 zeigt ein elektrochirurgisches System 100 gemäß wenigstens manchen Ausführungsformen. Insbesondere umfasst das elektrochirurgische System 100 einen elektrochirurgischen Stab 102 (nachstehend als „Stab 102” bezeichnet), der mit einem elektrochirurgischen Regler 104 (nachstehend als „Regler 104” bezeichnet) verbunden ist. Der Stab 102 umfasst einen länglichen Schaft 106, der ein distales Ende 108 definiert. Der längliche Stab 106 definiert ferner einen Griff oder proximales Ende 110, an dem ein Arzt den Stab 102 während eines chirurgischen Eingriffs anfasst. Der Stab 102 umfasst ferner ein flexibles Mehrleiterkabel 112, das eine Vielzahl an elektrischen Leitungen (nicht ausdrücklich in 1 dargestellt) beinhaltet, und das flexible Mehrleiterkabel 112 endet in einem Stabverbinder 114. Wie in 1 dargestellt, ist der Stab 102 durch einen Reglerverbinder 120 an einer äußeren Oberfläche des Gehäuses 122 (im beispielhaften Fall von 1 die vordere Oberfläche) mit dem Regler 104 verbunden.
Obwohl dies nicht aus der Ansicht in 1 ersichtlich ist, verfügt der Stab 102 in manchen Ausführungsformen über eine oder mehrere im Innern befindliche Flüssigkeitsleitungen, die mit von außen zugänglichen röhrenförmigen Elementen verbunden sind. Wie dargestellt, verfügt der Stab 102 über ein flexibles, röhrenförmiges Element 116, das verwendet wird, um Aspiration am distalen Ende 108 des Stabs bereitzustellen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen ist das röhrenförmige Element 116 mit einer Peristaltikpumpe 118 verbunden; die Peristaltikpumpe 118 ist beispielhaft als ein integraler Bestandteil des Reglers 104 dargestellt (d. h. befindet sich wenigstens teilweise im Gehäuse 122 des Reglers 104). In weiteren Ausführungsformen kann ein Gehäuse für die Peristaltikpumpe 118 getrennt von dem Gehäuse 122 für den Regler 104 sein (wie durch die gestrichelten Linien in der Figur gezeigt), aber in jedem Fall ist die Peristaltikpumpe mit dem Regler 104 wirkverbunden.
Die Peristaltikpumpe 118 umfasst einen Rotorabschnitt 124 (im Folgenden nur „Rotor 124”) sowie einen Statorabschnitt 126 (im Folgenden nur „Stator 126”). Das flexible röhrenförmige Element 116 ist innerhalb der Peristaltikpumpe 118 zwischen dem Rotor 124 und dem Stator 126 verbunden, und die Bewegung des Rotors 124 auf dem flexiblen röhrenförmigen Element 116 bewirkt eine Flüssigkeitsbewegung in Richtung des Auslasses 128. Während die beispielhafte Peristaltikpumpe 118 mit einem Zwei-Kopf-Rotor 124 dargestellt ist, können unterschiedliche Arten von Peristaltikpumpen 118 eingesetzt werden (z. B. eine Fünf-Kopf-Peristaltikpumpe). Im Rahmen der verschiedenen Ausführungsformen erzeugt die Peristaltikpumpe 118 eine volumengesteuerte Aspiration von einem Operationsfeld am distalen Ende 108 des Stabs 102, wobei die Steuerung auf einer Drehzahl des Rotors 124 basiert, wie durch den Regler 104 angewiesen.
Weiterhin bezugnehmend auf 1, ist ein Anzeigegerät bzw. Schnittstellengerät 130 durch das Gehäuse 122 des Reglers 104 sichtbar, und in manchen Ausführungsformen kann ein Benutzer Betriebsmodi des Reglers 104 über das Schnittstellengerät 130 und zugehörige Tasten 132 auswählen. Beispielsweise kann der Chirurg unter Verwendung einer oder mehrerer der Tasten 132 einen der Ablationsmodi auswählen, beispielsweise: einen Modus „Niedrig”, der für die Entfernung von Knorpelteilen verwendet werden kann; einen Modus „Mittel”, der zur Entfernung des Meniskus verwendet werden kann; einen Modus „Hoch” zur aggressiven Entfernung von Gewebe; und einen Modus „Vakuum” zur Entfernung umherschwimmenden und/oder festhängenden Gewebes. Die verschiedenen Ablationsmodi werden im Folgenden genauer besprochen.
In manchen Ausführungsformen umfasst das elektrochirurgische System 100 ferner eine Fußpedalanordnung 134. Die Fußpedalanordnung 134 kann eine oder mehrere Pedalvorrichtungen 136 und 138, ein flexibles Mehrleiterkabel 140 und einen Pedalverbinder 142 umfassen. Obwohl nur zwei Pedalvorrichtungen 136, 138 dargestellt sind, können eine oder mehrere Pedalvorrichtungen ausgeführt werden. Das Gehäuse 122 des Reglers 104 kann einen entsprechenden Verbinder 144 umfassen, welcher mit dem Pedalverbinder 142 verbunden ist. Ein Arzt kann die Fußpedalanordnung 134 nutzen, um verschiedene Aspekte des Reglers 104, wie zum Beispiel den Ablationsmodus, zu steuern. Eine Pedalvorrichtung 136 kann zum Beispiel genutzt werden, um die Zufuhr von Radiofrequenz-(RF)-Energie zum Stab 102 ein- und auszuschalten und insbesondere, um die Energie in einem Ablationsmodus zu steuern. Ferner kann Pedalvorrichtung 138 genutzt werden, um den Ablationsmodus des elektrochirurgischen Systems zu steuern und/oder einzustellen. Die Betätigung der Pedalvorrichtung 138 kann zum Beispiel zwischen den Energiestufen, die der Regler 104 erzeugt, und dem Aspirationsvolumen, das die Peristaltikpumpe 118 erzeugt, hin und her schalten. In bestimmten Ausführungsformen kann die Steuerung der verschiedenen Betriebs- und Leistungsaspekte des Reglers 104 durch selektives Drücken von Fingertasten, die sich auf Griff 110 von Stab 102 befinden, aktiviert werden (die Fingertasten sind nicht extra gezeigt, um die Figur nicht über Gebühr zu verkomplizieren).
Das elektrochirurgische System 100 der verschiedenen Ausführungsformen kann über verschiedene Ablationsmodi verfügen, die Coblation^®-Technologie nutzen. Insbesondere ist der Anmelder der vorliegenden Offenbarung der Inhaber der Coblation^®-Technologie. Coblation^®-Technologie beinhaltet den Einsatz eines Radiofrequenz-(RF)-Signals zwischen einer oder mehreren aktiven Elektroden und einer oder mehreren Neutralelektroden des Stabs 102 zur Erzeugung von hohen elektrischen Feldstärken im Nahbereich des Zielgewebes. Die elektrischen Feldstärkeintensitäten können ausreichend sein, um eine elektrisch leitfähige Flüssigkeit über wenigstens einen Teil der einen oder mehreren aktiven Elektrode(n) im Bereich zwischen der einen oder den mehreren Elektrode(n) und dem Zielgewebe zu verdampfen. Die elektrisch leitfähige Flüssigkeit kann von Natur aus im Körper vorhanden sein, wie Blut oder in manchen Fällen extrazelluläre oder intrazelluläre Flüssigkeit. In weiteren Ausführungsformen kann es sich bei der elektrisch leitfähigen Flüssigkeit um eine Flüssigkeit oder ein Gas, wie isotonische Kochsalzlösung, handeln. In manchen Ausführungsformen, wie bei chirurgischen Eingriffen an einem Knie oder einer Schulter, wird die elektrisch leitfähige Flüssigkeit in die Nähe der aktiven Elektrode und/oder zu der Zielstelle geleitet, zum Beispiel durch ein Abgabesystem, das von System 100 getrennt und verschieden von diesem ist.
Wenn die elektrisch leitfähige Flüssigkeit bis zu dem Punkt erwärmt wird, an dem die Atome der Flüssigkeit schneller verdampfen, als die Atome wieder kondensieren können, bildet sich ein Gas. Wenn diesem Gas eine ausreichende Menge an Energie zugeführt wird, kollidieren die Atome miteinander, wodurch Elektronen freigesetzt werden und ein ionisiertes Gas oder Plasma (der sogenannte „vierte Aggregatzustand”) gebildet wird. Mit anderen Worten, Plasma kann gebildet werden, wenn ein Gas erwärmt und ionisiert wird, indem elektrischer Strom durch das Gas geleitet wird oder indem elektromagnetische Wellen in das Gas geleitet werden. Die Verfahren zur Plasmabildung geben Energie direkt an freie Elektronen im Plasma ab, die Kollisionen von Elektronen und Atomen setzen weitere Elektronen frei und der Prozess setzt sich fort, bis der gewünschte Ionisierungsgrad erreicht ist. Eine umfassendere Beschreibung von Plasma ist in Plasma Physics von R. J. Goldston und P. H. Rutherford vom Labor für Plasmaphysik der Princeton University (1995) erhältlich, dessen vollständige Offenbarung hier durch Verweis eingeschlossen ist.
Wenn die Dichte des Plasmas ausreichend gering ist (d. h. weniger als ca. 1020 Atome/cm³ für wässrige Lösungen), nimmt die mittlere freie Elektronen-Weglänge soweit zu, dass nachträglich eingespeiste Elektronen im Plasma eine Stoßionisierung hervorrufen. Wenn die ionischen Teilchen in der Plasmaschicht über ausreichende Energie verfügen (z. B. 3,5 Elektronenvolt (eV) bis 5 eV), trennt die Kollision der ionischen Teilchen mit Molekülen des Zielgewebes die molekularen Bindungen des Zielgewebes, wodurch Moleküle zu freien Radikalen dissoziiert werden, die sich dann zu gasförmigen oder flüssigen Stoffen verbinden. Durch die molekulare Dissoziation (im Gegensatz zu thermaler Verdampfung oder Verkohlung) wird das Zielgewebe volumetrisch durch die molekulare Dissoziation von größeren organischen Molekülen in kleinere Moleküle und/oder Atome, wie Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenstoffoxide, Kohlenwasserstoffe und Stickstoffverbindungen, entfernt. Im Gegensatz zur Dehydration des Gewebematerials durch die Entfernung von Flüssigkeit aus den Zellen des Gewebes und extrazellulären Flüssigkeiten, wie es bei den verwandten Techniken der elektrochirurgischen Austrocknung und Verdampfung der Fall ist, entfernt molekulare Dissoziation die Gewebestruktur vollständig. Eine detailliertere Beschreibung molekularer Dissoziation kann im gemeinschaftlich erteilten US-Patent mit der Nr. 5,697,882 gefunden werden, dessen vollständige Offenbarung hier durch Verweis aufgenommen ist.
Die Energiedichte, die vom elektrochirurgischen System 100 am distalen Ende 108 des Stabs 102 erzeugt wird, kann durch Anpassen einer Vielzahl von Faktoren verändert werden, wie zum Beispiel: Anzahl der aktiven Elektroden; Größe und Abstand der Elektroden; Oberflächenbereich der Elektroden; Rauheit und/oder scharfe Kanten an den Elektrodenoberflächen; Material der Elektrode; angelegte Spannung; Stromeinschränkung von einer oder mehren Elektrode(n) (z. B. durch Schalten einer Spule in Reihe mit einer Elektrode); elektrische Leitfähigkeit der Flüssigkeit, die mit den Elektroden in Kontakt ist; Dichte der leitfähigen Flüssigkeit und andere Faktoren. Folglich können diese Faktoren angepasst werden, um das Energieniveau der angeregten Elektronen zu kontrollieren. Da unterschiedliche Gewebestrukturen über unterschiedliche molekulare Bindungen verfügen, kann das elektrochirurgische System 100 so konfiguriert sein, dass es ausreichende Energie produziert, um die molekulare Bindung von bestimmten Gewebearten zu durchtrennen, aber die Energie nicht ausreicht, um die molekularen Bindungen von anderen Gewebearten zu durchtrennen. Fettgewebe (z. B. Fettzellen) verfügt über Doppelbindungen, für deren Auftrennung höhere Energiestufen als 4 eV bis 5 eV (d. h. im Bereich von ungefähr 8 eV) erforderlich sind. Folglich ablatiert die Coblation^®-Technologie in einigen Betriebsmodi derartiges Fettgewebe nicht; dennoch kann die Coblation^®-Technologie bei niedrigen Energiestufen verwendet werden, um Zellen effektiv zu ablatieren, um den Fettinhalt in flüssiger Form auszulassen. Andere Betriebsmodi können erhöhte Energie aufweisen, so dass die Doppelbindungen auf ähnliche Weise zertrennt werden können wie die Einfachbindungen (z. B. erhöhte Spannung oder geänderte Elektrodenkonfigurierung, um die Stromdichte an der Elektrode zu erhöhen). Eine vollständigere Beschreibung der zahlreichen Phänomene findet sich in den gemeinschaftlich erteilten US-Patenten mit den Nummern 6,355,032 ; 6,149,120 und 6,296,136 , die hiermit durch Verweis aufgenommen sind.
Die Erfinder präsentieren jetzt eine theoretische Untermauerung um zu erklären, wie mehrere Ablationsmodi mit einem einzigen Stab 102 und einem einzigen Regler 104 ausgeführt werden können. Die theoretische Grundlage wird jedoch lediglich als eine mögliche Erklärung präsentiert und soll nicht als Einschränkung auf den Betrieb der verschiedenen Ausführungsformen betrachtet werden. Eine weitere theoretische Grundlage kann in gleichwertiger Weise angeboten werden, und der Versuch, den Betrieb eines Geräts mit einer anderen theoretischen Grundlage zu erklären, soll keinen Vorrang darüber haben, ob ein solches Gerät unter die beigefügten Ansprüchen fällt. Insbesondere weist die Elektrodenschaltung, einschließlich des erzeugten und in Betriebsbeziehung mit einer aktiven Elektrode eines Stabs aufrechterhaltenen Plasmas, der Flüssigkeit zwischen der aktiven und der Neutralelektrode, und der Elektrode-Flüssigkeit-Grenzfläche, eine gewisse Menge an Impedanz des Energieflusses von der aktiven Elektrode zu einer Neutralelektrode auf bzw. stellt eine solche dar. Die durch die Elektrodenschaltung dargestellte Impedanz kann von vielen Faktoren abhängen, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, der Dicke und des Volumens des Plasmas selbst, der Oberfläche der aktiven Elektrode, die nicht von einer Dampfschicht bedeckt und in direktem Kontakt mit der leitfähigen Flüssigkeit steht, und des Volumenflusses der Flüssigkeit und/oder der Gase außerhalb des Ortes des Plasmas.
In Geräten der verwandten Technik wird nur der zur Aspiration verwendete Unterdruck gesteuert (z. B. das in einem Operationssaal aus Wandanschlüssen verfügbare Vakuum). Das an Wandanschlüssen verfügbare Vakuum kann jedoch von Raum zu Raum und in vielen Fällen in einem Raum im Laufe der Zeit sehr unterschiedlich sein. Darüber hinaus bedeutet die Steuerung des aufgebrachten Unterdrucks keineswegs ein kontrolliertes Aspirationsvolumen. Während also die Geräte der verwandten Technik den Unterdruck steuern können, steuern sie nicht den Volumenfluss der Aspiration.
Die Erfinder haben festgestellt, dass das Verhältnis des Volumens des Flüssigkeitsflusses der Aspiration zu Energiedissipation dem vorherrschenden Verständnis entgegensteht. Das heißt, Geräte und Verfahren der verwandten Technik arbeiten unter der Annahme, dass eine im Allgemeinen hohe Flussrate Energie in der Regel schneller abführt und somit thermische Aspekte der Ablation reduziert. Im Gegensatz dazu haben die Erfinder festgestellt, dass ein hoher Volumenfluss der Aspiration eine höhere Gesamtenergiedissipation bewirkt. In Bezug auf das Plasma haben die Erfinder festgestellt, dass höhere Volumenflussraten sowohl die Impedanz des Plasmas als auch die der Elektrodenschaltung nach unten treiben, wodurch die Energiedissipation erhöht wird. Darüber hinaus bewirken höhere Volumenflussraten, dass das Plasma „flackert”. Betrachten wir eine Analogie in Form einer Kerze. Wenn eine Kerze in einem Raum mit sehr wenig Luftbewegung brennt, kann die Flamme eine gleichförmige Gestalt, Größe und Lage aufweisen. In Gegenwart eines Luftstroms (z. B. eines Deckenventilators) neigt die Flamme jedoch zum „Flackern”. Wenn man bedenkt, dass in Zeitperioden eines Zusammenbruchs des Plasmas (d. h. der Abwesenheit von Plasma) mehr Energie in einem thermischen Modus durch die umgebende Flüssigkeit und das Gewebe dissipiert wird, kann ein „flackerndes” Plasma, das durch eine hohe Volumenflussrate verursacht wird, zu mehr Energiedissipation im Gewebe und der umgebenden Flüssigkeit führen, und nicht weniger. Das heißt, dass das „flackernde” Plasma nicht nur eine geringere durchschnittliche Impedanz und damit höhere Energiedissipation darstellt, sondern auch dass der thermische Modus, der während des beim „Flackern” momentan vorhandenen Plasmazusammenbruchs dominiert, eine höhere Energiedissipation bewirkt als in Zeitperioden, in denen Plasma vorhanden ist.
Die Feststellung, dass der Volumenfluss der Flüssigkeit der Aspiration proportional zur Energiedissipation ist, steht dem vorherrschenden Verständnis entgegen. Das heißt, Geräte und Verfahren der verwandten Technik arbeiten unter der Annahme, dass eine im Allgemeinen hohe Flussrate Energie in der Regel schneller abführt und somit thermische Aspekte der Ablation reduziert. Im Gegensatz dazu haben die Erfinder festgestellt, dass ein hoher Volumenfluss der Aspiration eine höhere Gesamtenergiedissipation bewirkt. In Bezug auf das Plasma haben die Erfinder festgestellt, dass höhere Volumenflussraten die Impedanz des Plasmas treiben, wodurch die Energiedissipation erhöht wird. Darüber hinaus bewirken höhere Volumenflussraten, dass das Plasma „flackert”. Betrachten wir eine Analogie in Form einer Kerze. Wenn eine Kerze in einem Raum mit sehr wenig Luftbewegung brennt, kann die Flamme eine konstante Gestalt, Größe und Lage aufweisen. In Gegenwart eines Luftstroms (z. B. eines Deckenventilators) neigt die Flamme jedoch zum „Flackern”. Wenn man bedenkt, dass in Zeitperioden eines Zusammenbruchs des Plasmas (d. h. der Abwesenheit von Plasma) mehr Energie in einem thermischen Modus durch die umgebende Flüssigkeit und das Gewebe dissipiert wird, kann ein „flackerndes” Plasma, das durch eine hohe Volumenflussrate verursacht wird, zu mehr Energiedissipation im Gewebe und der umgebenden Flüssigkeit führen, und nicht weniger. Das heißt, dass das „flackernde” Plasma nicht nur eine geringere durchschnittliche Impedanz und damit höhere Energiedissipation darstellt, sondern auch dass der thermische Modus, der während des beim „Flackern” momentan vorhandenen Plasmazusammenbruchs dominiert, eine höhere Energiedissipation bewirkt als in Zeitperioden, in denen Plasma vorhanden ist.
Dementsprechend betreffen die hier beschriebenen Ausführungsformen ein System, wobei die Impedanz an der Elektrode (direkt oder indirekt) als Parameter für die Volumenflussrate der Aspiration überwacht und verwendet wird, um das Plasmafeld in einer Art zu steuern, die für einen bestimmten Gewebetyp oder einen bestimmten Eingriff erwünscht ist. Wenn zum Beispiel in einigen Ablationsmodi beobachtet wird, dass die Impedanz an der aktiven Elektrode an einem Punkt während eines Eingriffs sinkt (möglicherweise eine Plasmainstabilität anzeigt), kann das System die Peristaltikpumpe anleiten, die Aspirationsflussrate zu verringern, um es dem Plasmafeld zu ermöglichen, sich zu stabilisieren. Unter einem anderen Gesichtspunkt kann es erwünscht sein, den an die aktive Elektrode angelegten elektrischen RF-Strom zu messen und die Peristaltikpumpe (und damit den Flüssigkeitsfluss) anzupassen, um den elektrischen RF-Strom in einer bestimmten vorgegebenen und gewünschten Höhe, die mit dem Ablationsmodus verbunden ist, zu halten. Es sei auch auf das gemeinschaftlich erteilte US-Patent Nr. 8,192,424 mit dem Titel „ELECTROSURGICAL SYSTEM WITH SUCTION CONTROL APPARTUS, SYSTEM AND METHOD” verwiesen, dessen vollständige Offenbarung hier durch Bezugnahme für alle Zwecke aufgenommen wird. Umgekehrt kann es in bestimmten Ablationsmodi erwünscht sein, Kompromisse bei der Plasmafeldstabilität einzugehen, um ein höheres Gesamtaspirationsflüssigkeitsflussvolumen zur Verfügung zu haben, um Luftblasen und Verunreinigungen aus dem Operationsfeld zu entfernen.
Basierend auf der theoretischen Untermauerung in den vorstehenden Absätzen betreffen die verschiedenen Ausführungsformen Systeme und zugehörige Verfahren zur Implementierung von wenigstens zwei Ablationsmodi während eines elektrochirurgischen Eingriffs, in manchen Ausführungsformen unter Verwendung eines einzigen Stabs (und in einigen Fällen einer einzelnen aktiven Elektrode) zusammen mit einem einzigen Regler. In einer bestimmten Ausführungsform können vier verschiedene Ablationsmodi ausgeführt werden, wie beispielsweise: einen Modus „Niedrig”, der zur Behandlung und Entfernung von Teilen von empfindlichen Geweben, wie Teilen von Gelenkknorpel, verwendet werden kann; einen Modus „Mittel”, der zur Behandlung und Entfernung des Meniskus verwendet werden kann; einen Modus „Hoch” zur aggressive Entfernung von Gewebe jeglicher Art; und einen Modus „Vakuum” zur Entfernung umherschwimmenden und/oder festhängenden Gewebes. Darüber hinaus implementieren einige Beispielsysteme mehrere Energie/Flusssollwerte in einem einzigen Ablationsmodus. Zum Beispiel kann der Modus „Niedrig” der Ablation einen Standardenergie-/-flusssollwert umfassen, wobei ein Chirurg jedoch einen erhöhten Energie-/Flusssollwert in dem mit dem Modus „Niedrig” der Ablation verbundenen Energiebereich wählen kann. Ebenso kann der Chirurg einen verringerten Energie/Flusssollwert in Bezug auf den Standardsollwert noch in dem mit dem Modus „Niedrig” der Ablation verbundenen Energiebereich wählen. Weitere Details in Bezug auf die beispielhaften Ablationsmodi und Sollwerte in jedem Modus werden im Folgenden nach einer Diskussion eines beispielhaften Stabs 102 und der inneren Komponenten des Reglers 104 dargelegt.
2 zeigt eine Draufsicht eines Stabs 102 gemäß beispielhafter Systeme. Insbesondere umfasst Stab 102 den länglichen Schaft 106, der flexibel oder starr sein kann, einen Griff 110, der mit dem proximalen Ende des länglichen Schafts 106 verbunden ist, und ein Elektrodenträgerelement 200, das mit dem distalen Ende des länglichen Schafts 106 verbunden ist. In 2 ist auch das flexible, röhrenförmige Element 116 sichtbar, das sich von dem Stab 102 erstreckt, sowie das Mehrleiterkabel 112. Der Stab 102 umfasst eine aktive Elektrode 202, die auf dem distalen Ende 108 des länglichen Schafts 106 angeordnet ist. Aktive Elektrode 202 kann mit einem aktiven oder passiven Steuernetzwerk in Regler 104 (1) mit Hilfe von einem oder mehreren isolierten elektrischen Verbindern (nicht gezeigt) in dem Mehrleiterkabel 112 verbunden sein. Die aktive Elektrode 202 ist elektrisch von einer gemeinsamen oder Neutralelektrode 204 isoliert, die proximal von der aktiven Elektrode 202 auf dem Schaft angeordnet ist, in einigen Beispielsystemen innerhalb von 1 Millimeter (mm) bis 25 mm von der distalen Spitze. Proximal von der distalen Spitze befindet sich die Neutralelektrode 204 konzentrisch mit dem länglichen Schaft 106 des Stabs 102. Das Stützelement 200 ist distal zu der Neutralelektrode 204 angeordnet und kann aus einem elektrisch isolierenden Material wie etwa Epoxid, Kunststoff, Keramik, Silikon, Glas oder dergleichen bestehen. Stützelement 200 erstreckt sich vom distalen Ende 108 des länglichen Schafts 106 (üblicherweise etwa 1 bis 20 mm) und unterstützt die aktive Elektrode 202.
3 zeigt eine Querschnittansicht des Stabs 102 gemäß Ausführungsbeispielen. Insbesondere umfasst Stab 102 ein Sauglumen 300, das in dem länglichen Schaft 106 definiert ist. Im beispielhaften Stab 102 der 3 definiert der Innendurchmesser des länglichen Schafts 106 das Abschnittslumen 300, in anderen Fällen jedoch kann ein separater Schlauch innerhalb des länglichen Schafts 106 das Sauglumen 300 definieren. Das Sauglumen 300 kann zum Aspirieren überschüssiger Flüssigkeiten, Blasen, Gewebefragmenten und/oder Ablationsprodukten aus der Zielstelle nahe der aktiven Elektrode 202 verwendet werden. Sauglumen 300 erstreckt sich in den Griff 110 und steht zur Verbindung mit der Peristaltikpumpe 118 in Fluidverbindung mit dem flexiblen röhrenförmigen Element 116. Der Griff 110 definiert auch einen inneren Hohlraum 302, in dem elektrische Leiter 210 untergebracht sein können, wobei sich die elektrischen Leiter 210 in das Mehrleiterkabel 112 erstrecken und letztlich mit dem Regler 104 verbunden sein können. Die elektrischen Leiter erstrecken sich ebenfalls durch den länglichen Schaft und sind jeweils einzeln mit der Neutralelektrode 204 und der aktiven Elektrode 202 verbunden, wobei die elektrischen Leiter 210 nicht als innerhalb des länglichen Schafts 106 befindlich gezeigt sind, um die Figur nicht über Gebühr zu verkomplizieren.
In einigen Systemen kann der Stab 102 ferner ein Temperaturmessgerät 304 in Betriebsbeziehung zu dem flexiblen röhrenförmigen Element 116 umfassen. Wie in 3 dargestellt, ist das Temperaturmessgerät in dem inneren Hohlraum 302 untergebracht, der durch den Griff 110 definiert ist, wobei das Temperaturmessgerät aber an jeder geeigneten Stelle platziert werden kann. Das Temperaturmessgerät 304 wird verwendet, um die Temperatur der Flüssigkeit in dem röhrenförmigen Element 116 direkt oder indirekt zu messen. Wie dargestellt, liegt das Temperaturmessgerät 304 an einer äußeren Oberfläche des röhrenförmigen Elements 116 an, so dass lokalisierte Temperaturänderungen abgelesen werden können, wenn sich Flüssigkeiten innerhalb des röhrenförmigen Elements 116 an der Stelle des Temperaturmessgeräts 304 vorbeibewegen. Das Temperaturmessgerät 304 kann eine beliebige geeignete Form annehmen, wie beispielsweise eine thermische Widerstandsvorrichtung (RTD), ein Thermistor, ein optischer Temperatursensor oder ein Thermoelement. Das Temperaturmessgerät kann bei einer Vielzahl von Betriebsbedingungen brauchbar sein, wie beispielsweise der im Folgenden erläuterten Feststellung einer Verstopfung.
4 zeigt eine Draufsicht auf eine beispielhafte aktive Elektrode (links) sowie eine perspektivische Ansicht des distalen Endes des Stabs 102 (rechts), gemäß beispielhaften Systemen. Insbesondere kann die aktive Elektrode 202 eine aktive Schirmelektrode 400 sein, wie in 4 gezeigt. Schirmelektrode 400 kann ein leitfähiges Material, wie Wolfram, Titan, Molybdän, Platin oder dergleichen umfassen. Schirmelektrode 400 kann einen Durchmesser im Bereich von etwa 0,5 bis 8 mm aufweisen, in einigen Fällen etwa 1 bis 4 mm und eine Dicke von etwa 0,05 bis etwa 2,5 mm, in einigen Fällen etwa 0,1 bis 1 mm. Schirmelektrode 400 kann eine Vielzahl von Öffnungen 402 umfassen, die konfiguriert sind, um auf einer Öffnung oder distalen Öffnung 404 des Sauglumens zu liegen. Öffnungen 402 sind entworfen, um den Durchgang der aspirierten überschüssigen Flüssigkeiten, Blasen und Gase von der Ablationsstelle zu ermöglichen und sind groß genug, um ablatierten Gewebefragmenten den Durchgang in das Sauglumen 206 (3) zu ermöglichen. Wie gezeigt, weist die Schirmelektrode 400 eine unregelmäßige Form auf, die das Kanten-zu-Oberfläche-Verhältnis der Schirmelektrode 400 erhöht. Ein großes Kanten-zu-Oberfläche-Verhältnis erhöht die Fähigkeit der Schirmelektrode 400 eine Plasmaschicht in einer leitfähigen Flüssigkeit zu initiieren und aufrechtzuerhalten, da die Kanten höhere Stromdichten erzeugen, wobei eine Elektrode mit großer Oberfläche dazu neigt, Strom in das leitende Medium zu dissipieren.
Bei der in 4 gezeigten repräsentativen Ausführungsform umfasst Schirmelektrode 400 einen Körper 406, der auf dem isolierenden Stützelement 200 und der distalen Öffnung 404 von Sauglumen 206 liegt. Schirmelektrode 400 umfasst ferner Laschen 408, in der beispielhaften Schirmelektrode 400 von 4 sind fünf Laschen 408 gezeigt. Die Laschen 408 können auf isolierenden Trägerelementen 200 liegen, an diesen befestigt und/oder in diesen eingebettet sein. In bestimmten Ausführungsformen erstrecken sich elektrische Verbinder durch das isolierende Stützelement 200 und sind mit einer oder mehreren der Laschen 408 verbunden (d. h. mittels Klebstoff, Lötung, Schweißung oder dergleichen), um die Schirmelektrode 400 an dem isolierenden Stützelement 200 zu befestigen und Schirmelektrode 400 mit Regler 104 elektrisch zu verbinden (1). In Beispielsystemen bildet die Schirmelektrode 400 eine im Wesentlichen ebene Gewebebehandlungsoberfläche für glatte Resektion, Ablation und Modellieren des Meniskus, von Knorpel und anderen Geweben. Bei der Regenerierung von Knorpel und Meniskus möchte der Arzt häufig die unregelmäßige und zerklüftete Oberfläche des Gewebes glätten, und eine im Wesentlichen glatte Oberfläche hinterlassen. Bei diesen Anwendungen stellt eine im Wesentlichen ebene Schirmelektrodenbehandlungsoberfläche den gewünschten Effekt bereit. Die Beschreibung wendet sich nun zu einer detaillierteren Beschreibung des Reglers 104.
5 zeigt ein elektrisches Blockschaltbild eines Reglers 104 gemäß wenigstens manchen Ausführungsformen. Insbesondere umfasst der Regler 104 einen Prozessor 500. Bei dem Prozessor 500 kann es sich um einen Mikrokontroller handeln und demnach kann der Mikrokontroller fest mit einem Festwertspeicher (ROM) 502, Arbeitsspeicher (RAM) 504, Digital-Analog-Wandler (D/A) 506, Digitalausgängen (D/O) 508 und Digitaleingängen (D/I) 510 integriert sein. Der Prozessor 500 kann ferner einen oder mehrere extern verfügbare(n) Peripheriebus(se), wie zum Beispiel einen seriellen Bus (z. B. I²C), einen parallelen Bus oder einen anderen Bus, und den zugehörigen Kommunikationsmodus bereitstellen. Der Prozessor 500 kann ferner fest mit einer Kommunikationslogik 512 integriert sein, damit der Prozessor 500 mit externen Geräten und internen Geräten, wie zum Beispiel dem Anzeigegerät 130, kommunizieren kann. Obwohl der Prozessor 500 in manchen Ausführungsformen als Mikrokontroller ausgeführt sein kann, kann der Prozessor 500 in anderen Ausführungsformen als unabhängige zentrale Recheneinheit in Verbindung mit separaten RAM-, ROM-, Kommunikations-, A/D-, D/A-, D/O- und D/I-Geräten sowie mit Kommunikationsschnittstellen-Hardware für die Kommunikation mit peripheren Komponenten ausgeführt sein.
Der ROM 502 speichert Anweisungen, die vom Prozessor 500 ausgeführt werden können. Insbesondere kann der ROM 502 ein Software-Programm umfassen, das, wenn ausgeführt, bewirkt, dass der Regler zwei oder mehr Ablationsmodi ausführt, einschließlich Erhöhen und Absenken der Geschwindigkeit der Peristaltikpumpe in Reaktion auf verschiedene Rückkopplungsparameter (im Folgenden erläutert). Der RAM 504 kann der Arbeitsspeicher des Prozessors 500 sein, in dem Daten vorübergehend gespeichert werden können und von dem aus Anweisungen ausgeführt werden. Der Prozessor 500 ist über den D/A-Wandler 506 (z. B. in manchen Ausführungsformen den RF-Spannungsgenerator 516), Digitalausgänge 508 (z. B. in manchen Ausführungsformen den RF-Spannungsgenerator 516), Digitaleingänge 510 (z. B. Schnittstellengeräte, wie Druckknopfschalter 132 und Fußpedalanordnung 134 (1)) und Kommunikationsgerät 512 (z. B. Anzeigegerät 130) mit anderen Geräten innerhalb des Reglers 104 verbunden.
Der Spannungsgenerator 516 erzeugt ein Wechselstrom-(AC)-Spannungssignal, das an die aktive Elektrode 202 des Stabs 102 angelegt ist (3). In manchen Ausführungsformen definiert der Spannungsgenerator eine aktive Klemme 518, die mit dem elektrischen Stift 520 in dem Reglerverbinder 120, dem elektrischen Stift 522 in dem Stabverbinder 114 und schließlich mit der aktiven Elektrode 202 verbunden ist (3). Ebenso definiert der Spannungsgenerator eine Rücklaufklemme 524, die mit dem elektrischen Stift 526 in dem Reglerverbinder 120, dem elektrischen Stift 528 in dem Stabverbinder 114 und schließlich mit der Neutralelektrode 204 verbunden ist (siehe auch 3). Es können zusätzliche aktive Anschlüsse und/oder Neutralanschlüsse eingesetzt werden. Die aktive Klemme 518 ist die Klemme, über die die Spannungen und elektrischen Ströme durch den Spannungsgenerator 516 eingeführt werden, und die Rücklaufklemme 524 stellt eine Rückleitung für elektrische Ströme bereit. Es wäre möglich, dass die Rücklaufklemme 524 eine Masse oder Erde bereitstellt, die die gleiche ist, wie die Masse oder Erde im Abgleich des Reglers 104 (z. B. die Masse 530, die für Drucktasten 132 verwendet wird), aber in weiteren Ausführungsformen kann der Spannungsgenerator 516 vom Abgleich des Reglers 104 elektrisch getrennt („floated”) sein und demnach kann die Rücklaufklemme 524, wenn sie im Verhältnis zur Masse oder Erde (z. B. Masse 530) gemessen wird, eine Spannung anzeigen; ein elektrisch getrennter Spannungsgenerator 516 und damit das Potenzial für Spannungswerte an den Rücklaufklemmen 524 relativ zu Erde, negiert jedoch nicht den Rücklaufklemmenstatus der Klemme 524 in Bezug auf die aktive Klemme 518.
Das durch den Spannungsgenerator 516 erzeugte und zwischen der aktiven Klemme 518 und der Rücklaufklemme 524 angelegte Wechselstromspannungssignal ist RF-Energie, die in manchen Ausführungsformen eine Frequenz von zwischen etwa 5 Kilohertz (kHz) und 20 Megahertz (MHz), in manchen Fällen zwischen etwa 30 kHz und 2,5 MHz, in weiteren Fällen zwischen etwa 50 kHz und 500 kHz, häufig weniger als 350 kHz und häufig zwischen etwa 100 kHz und 200 kHz aufweist. In manchen Anwendungen ist eine Frequenz von etwa 100 kHz sinnvoll, da die Impedanz des Zielgewebes größer als 100 kHz ist.
Die RMS-Spannung (Effektivwert der Spannung) [RMS, Root Mean Square], die durch den Spannungsgenerator 516 erzeugt wird, kann sich im Bereich von etwa 5 Volt (V) bis zu 1800 V bewegen, in einigen Fällen im Bereich von etwa 10 V bis 500 V, häufig zwischen etwa 10 V und 400 V, abhängig vom Ablationsmodus und der Größe der aktiven Elektrode. Die Spitze-Spitze-Spannung, die durch den Spannungsgenerator 516 für die Ablation in manchen Ausführungsformen erzeugt wird, ist eine Rechteckwelle mit einer Spitze-Spitze-Spannung im Bereich von 10 V bis 2000 V, in manchen Fällen im Bereich von 100 V bis 1800 V und in anderen Fällen im Bereich von etwa 28 V bis 1200 V, häufig im Bereich zwischen etwa 100 V und 320 V Spitze-Spitze.
Die Spannung und der Strom, die durch den Spannungsgenerator 516 erzeugt werden, können in einer Reihe von Spannungsimpulsen oder Wechselspannung mit einer genügend hohen Frequenz geliefert werden (z. B. in der Größenordnung von 5 kHz bis 20 MHz), so dass die Spannung praktisch kontinuierlich anliegt (verglichen mit beispielsweise Lasern mit geringen Nekrosetiefen, die auf 10 Hz bis etwa 20 Hz gepulst werden). Darüber hinaus liegt bei manchen Ausführungsformen das Tastverhältnis (d. h. die kumulative Zeit in einem Einsekunden-Intervall, in dem Energie zugeführt wird) einer von dem Spannungsgenerator 516 erzeugten Rechteckwellenspannung in der Größenordnung von etwa 50% im Vergleich zu gepulsten Lasern, die ein Tastverhältnis von etwa 0,0001% aufweisen. Obwohl in manchen Ausführungsformen Rechteckwellen erzeugt und bereitgestellt werden, ist das Wechselspannungssignal modifizierbar, um Merkmale wie Spannungsspitzen in den Anstiegs- oder Abschaltflanken eines jeden Halbzyklus zu beinhalten, oder das Wechselspannungssignal ist modifizierbar, um bestimmte Formen anzunehmen (z. B. eine Sinusform, eine Dreiecksform).
Der Spannungsgenerator 516 liefert durchschnittliche Energiestufen von einigen Milliwatt bis hin zu hunderten Watt pro Elektrode, abhängig vom Ablationsmodus und dem Status des Plasmas nahe der aktiven Elektrode. Der Spannungsgenerator 516 in Verbindung mit dem Prozessor 500 ist ausgeführt, um die Energiezufuhr des Spannungsgenerators 516 (z. B. durch Steuern der Ausgangsspannung) zunächst basierend auf dem durch den Chirurgen ausgewählten Ablationsmodus einzustellen, und in einigen Fällen liegt der Sollwert in einem bestimmten Ablationsmodus. Darüber hinaus können bzw. kann, bei einem ausgewählten Ablationsmodus und bei einem Sollwert in einem Ablationsmodus, der Prozessor 500 und/oder Spannungsgenerator 516 Steueränderungen vornehmen, um Änderungen, die durch die Verwendung des Stabs hervorgerufen werden, zu kompensieren. Die Steueränderungen werden weiter unten nach einer weiteren Diskussion der Peristaltikpumpe 118 erläutert. Eine Beschreibung von verschiedenen Spannungsgeneratoren 516 findet sich in den gemeinschaftlich erteilten US-Patenten mit den Nummern 6,142,992 und 6,235,020 , deren vollständige Offenbarungen hiermit durch Verweis für alle Zwecke aufgenommen werden. Es wird auch Bezug auf das gemeinschaftlich erteilte US-Patent Nr. 8,257,350 mit dem Titel „METHOD AND SYSTEM OF AN ELECTROSURGICAL CONTROLLER WITH WAVE-SHAPING” genommen, deren vollständige Offenbarung hiermit durch Verweis aufgenommen wird, als ob sie vollständig wiedergegeben wäre.
In manchen Ausführungsformen können die verschiedenen Ablationsmodi, die durch den Spannungsgenerator 516 (zusammen mit der Peristaltikpumpe 118) ausgeführt sind, durch den Prozessor 500 durch Digital-Analog-Wandler 506 gesteuert werden. Zum Beispiel kann der Prozessor 500 die Ausgangsspannungen durch Bereitstellen einer variablen oder mehrerer variabler Spannungen an den Spannungsgenerator 516 steuern, wobei die von dem Digital-Analog-Wandler 506 bereitgestellten Spannungen proportional zu den Spannungen sind, die durch den Spannungsgenerator 516 erzeugt werden sollen. In anderen Ausführungsformen kann der Prozessor 500 über ein oder mehrere Digitalausgabesignale vom Digitalausgangswandler 508 oder über paketbasierte Kommunikation unter Verwendung des Kommunikationsgeräts 512 (die kommunikationsbasierten Ausführungsformen sind nicht gesondert dargestellt, um 5 nicht über Gebühr zu verkomplizieren) mit dem Spannungsgenerator kommunizieren.
Weiterhin bezugnehmend auf 5, umfasst in manchen Ausführungsformen der Regler 104 ferner einen Mechanismus, um den elektrischen Strom, der von der aktiven Elektrode bereitgestellt wird, zu erfassen. Im beispielhaften Fall von 3, kann Erfassen von Strom, der von der aktiven Elektrode bereitgestellt wird, mittels eines Stromerfassungstransformators 532 erfolgen. Insbesondere kann der Stromerfassungstransformator 532 einen Leiter der aktiven Klemme 518 aufweisen, der durch den Transformator geführt ist, so dass die aktive Klemme 518 eine primäre Wicklung mit einer Windung wird. Stromfluss in einer primären Wicklung mit einer Windung induziert entsprechende Spannungen und/oder Ströme in der sekundären. Daher ist der beispielhafte Stromerfassungstransformator 532 mit dem Digital-Analog-Wandler 514 verbunden (wie durch die Blase A gezeigt). In einigen Fällen kann der Stromerfassungstransformator direkt mit dem Analog-Digital-Wandler 514 verbunden sein, und in anderen Fällen kann eine zusätzliche Schaltungsanordnung zwischen dem Stromerfassungstransformator 532 und dem Digital-Analog-Wandler 514 eingeführt werden, wie beispielsweise Verstärkerschaltungen und Schutzschaltungen. Beispielsweise ist in einem Beispielsystem der Stromerfassungstransformator 532 mit einer integrierten Schaltungsvorrichtung verbunden, die die Anzeige von Strom von dem Stromerfassungstransformator 532 aufnimmt, einen Effektivwert (RMS) des Stroms berechnet, und die RMS-Stromwerte an den Prozessor 500 durch ein geeignetes Kommunikationssystem bereitstellt (z. B. als Analogwert dem A/D 514 zugeführt, als Digitalwert den mehreren Eingängen des D/I 510 zugeführt, als Paketnachricht durch den Kommunikationsport 512). Der Stromerfassungstransformator ist lediglich beispielhaft für einen beliebigen geeigneten Mechanismus zur Erfassung des der aktiven Elektrode zugeführten Stroms, wobei auch andere Systeme möglich sind. Zum Beispiel kann ein kleiner Widerstand (z. B. 1 Ohm, 0,1 Ohm) in Reihe mit der aktiven Klemme 518 geschaltet werden und der über den Widerstand induzierte Spannungsabfall als eine Anzeige des elektrischen Stroms verwendet werden.
Da der Spannungsgenerator 516 elektrisch getrennt („floated”) ist, ist der Mechanismus zum Erfassen des Stroms nicht nur auf die aktive Klemme 518 beschränkt. Somit kann in weiteren Ausführungsformen der Mechanismus zum Erfassen des Stroms mit Bezug auf Rücklaufklemme 524 ausgeführt sein. Beispielsweise kann der beispielhafte Stromerfassungstransformator 532 auf einem Leiter ausgeführt sein, der mit der Rücklaufklemme 524 verbunden ist.
Bei einigen Beispielsystemen ist der Rückkopplungsparameter, der von dem Prozessor 500 in Bezug auf den Spannungsgenerator 516 verwendet wird, der elektrische Stromfluss. Zum Beispiel kann in Systemen, in denen der Spannungsgenerator unabhängig von der Impedanz der angeschlossenen Last eine Ausgangsspannung genau erzeugen kann, der Prozessor 500 mit Sollwertansteuerung für die durch den Spannungsgenerator 516 erzeugte Spannung ausreichend sein (z. B. um einen Wert zu berechnen, der die Impedanz der Elektrodenschaltung und des Plasmas nahe der aktiven Elektrode anzeigt). In anderen Fällen kann eine Spannung jedoch auch ein Rückkopplungsparameter sein. Somit kann in einigen Fällen die aktive Klemme 518 elektrisch mit dem Digital-Analog-Wandler 514 verbunden sein (wie durch Blase B gezeigt). Es kann jedoch eine zusätzliche Schaltungsanordnung zwischen der aktiven Klemme 518 und dem Digital-Analog-Wandler 514 eingeführt werden, beispielsweise verschiedene Abwärtstransformatoren, Schutzschaltungen und Schaltungen zur Berücksichtigung dessen, dass der Spannungsgenerator 516 elektrisch abgetrennt ist. Solche zusätzliche Schaltungen sind nicht dargestellt, um die Figur nicht über Gebühr zu verkomplizieren. In weiteren Fällen kann eine Spannungserfassungsschaltung die Spannung messen und die gemessenen Spannungswerte können anders als durch Analogsignal bereitgestellt werden, beispielsweise durch paketbasierte Kommunikationen über den Kommunikationsport 512 (nicht dargestellt, um die Figur nicht über Gebühr zu verkomplizieren).
Weiterhin unter Bezugnahme auf 5 (und auch 1) umfasst Regler 104 gemäß verschiedenen Ausführungsformen ferner die Peristaltikpumpe 118. Die Peristaltikpumpe 118 kann wenigstens teilweise innerhalb des Gehäuses 122 untergebracht sein. Die Peristaltikpumpe umfasst den mit einer Welle des Elektromotors 534 mechanisch verbundenen Rotor 124. In einigen Fällen, und wie dargestellt, kann der Rotor des Elektromotors direkt mit dem Rotor 124 verbunden sein, in anderen Fällen jedoch können verschiedene Zahnräder, Riemenscheiben und/oder Riemen zwischen dem Elektromotor 534 und dem Rotor 124 untergebracht sein. Der Elektromotor 534 kann jede geeignete Form annehmen, wie beispielsweise die eines Wechselstrommotors, eines Gleichstrommotors und/oder eines Schrittmotors. Zur Steuerung der Drehzahl des Schafts des Elektromotors 534 und damit zur Steuerung der Drehzahl des Rotors 124 (und der Volumenflussrate am Stab) kann der Elektromotor 534 mit einer Motordrehzahlsteuerschaltung 536 verbunden sein. Im beispielhaften Fall eines Wechselstrommotors kann die Motordrehzahlsteuerschaltung 536 die an den Elektromotor 534 angelegte Spannung und Frequenz steuern. Im Fall eines Gleichstrommotors kann die Motordrehzahlsteuerschaltung 536 die an den Elektromotor 534 angelegte Gleichspannung steuern. Im Fall eines Schrittmotors kann die Motordrehzahlsteuerschaltung 536 den zu den Polen des Motors fließenden Strom steuern, wobei allerdings der Schrittmotor eine ausreichende Anzahl von Polen aufweisen kann, oder in einer solchen Art und Weise gesteuert werden kann, dass sich der Rotor 124 rund bewegt. Anders ausgedrückt, der Rotor 124 bewegt sich rund aufgrund der hohen Anzahl von Schritten pro Umdrehung.
Der Prozessor 500 ist mit der Motordrehzahlsteuerschaltung 536 verbunden, wie z. B. durch den Digital-Analog-Wandler 506 (wie durch Blase C gezeigt). Der Prozessor 500 kann auf andere Art und Weise verbunden sein, wie beispielsweise durch paketbasierte Kommunikation über den Kommunikationsport 512. Somit kann der Prozessor 500, der ein Programm ausführt, einen der aktiven Klemme 518 gelieferten elektrischen Strom ablesen, eine an der aktiven Klemme 518 angelegte Spannung ablesen und in Reaktion darauf Drehzahlsteuerungsänderungen (und damit Volumenflussratenänderungen) durch Senden von Drehzahlbefehlen an die Motordrehzahlsteuerschaltung 536 vornehmen. Die Motordrehzahlsteuerschaltung 536 führt wiederum die Drehzahlsteuerungsänderungen aus. Drehzahlsteuerungsänderungen können Änderungen der Drehzahl des Rotors 124, wenn gewünscht, Anhalten des Rotors 124, wenn gewünscht, und in einigen Ablationsmodi die vorübergehende Umkehrung des Rotors 124 umfassen.
Die Beschreibung wendet sich nun zu einer detaillierteren Beschreibung der verschiedenen Ablationsmodi, die durch das elektrochirurgische System ausgeführt werden können. Jeder Ablationsmodus wird beispielhaft bezogen auf die Aggressivität der Ablation aufgeführt. Jedoch können alle beispielhaft identifizierten Gewebetypen in jedem einzelnen Modus ablatiert werden, und die Angabe der Art von Gewebe, die erwartungsgemäß in jedem Modus ablatiert werden kann, soll nicht als Einschränkung der Anwendbarkeit eines bestimmten Modus ausgelegt werden. Das Ablatieren von Gewebe in einem Modus, der nicht speziell für das Gewebe ausgelegt ist, kann zu unerwünschten Wirkungen führen, wie Verfärbung oder Entfernung von zu viel von dem Zielgewebe oder Entfernung mit einer Rate, die als zu hoch angesehen wird. Die verfügbaren Ablationsmodi des Systems bieten dadurch eine höhere Leistungsfähigkeit, wobei die Handhabung der Energiezufuhr in Verbindung mit der Steuerung der Aspirationsflussraten Operationsergebnisse in jedem Modus erzeugt, die auf das Zielgewebe, die Rate der Aggressivität, oder die Art des chirurgischen Eingriffs abgestimmt sind.

Gemäß den verschiedenen Ausführungsformen sind bei dem elektrochirurgischen Regler 100 wenigstens zwei, und in manchen Ausführungsformen vier Ablationsmodi ausgeführt, um die Flussrate in der Nähe einer aktiven Elektrode dynamisch zu modulieren, um die Ausgang-RF-Energie zu steuern: einen Modus „Niedrig”, der zur Behandlung, Ablation und Entfernung von Teilen von Knorpel eingesetzt werden kann; einen Modus „Mittel”, der zur Behandlung, Ablation und Entfernung des Meniskus eingesetzt werden kann; einen Modus „Hoch”, der zur aggressiven Behandlung, Ablation und Entfernung von Gewebe eingesetzt werden kann; und einen Modus „Vakuum” zur Entfernung von loser, umherschwimmendem und/oder festhängendem Gewebe. Jeder beispielhafte Ablationsmodus kann durch einen Bereich von Energie, die an der aktiven Elektrode abgegeben wird (im Folgenden nur „Energiebereich”) und einen entsprechenden Bereich von Aspirationsflüssen gekennzeichnet sein. Während des Betriebs in einem bestimmten Ablationsmodus können sich die durch den Spannungsgenerator 516 bereitgestellte Energie und die von der Peristaltikpumpe 118 bereitgestellte Volumenflussrate (1) basierend auf Betriebsbedingungen am distalen Ende 108 des Stabs ändern, aber solche Änderungen sollen keinen Vorrang über den Status des Befindens in einem bestimmten Ablationsmodus haben. Die folgende Tabelle kennzeichnet in groben Zügen die vier beispielhaften Ablationsmodi.

Modus „Niedrig”	Modus „Mittel”	Modus „Hoch”	Modus „Vakuum”
• Niedrige Energie zur aktiven Elektrode. • Niedriger Aspirationsfluss.	• Mittlere Energie zur aktiven Elektrode. • Mittlerer Aspirationsfluss.	• Hohe Energie zur aktiven Elektrode. • Hoher Aspirationsfluss.	• Niedrige bis hohe Energie zur aktiven Elektrode. • Sehr hoher oder gepulster Aspirationsfluss.

Tabelle 1

Jeder Modus wird nun der Reihe nach besprochen.
Der Modus „Niedrig” ist speziell für die Behandlung und selektive Ablation von Gelenkknorpel oder anderen sehr empfindlichen Geweben ausgelegt. Dieser Modus „Niedrig” ist besonders für Chondroplastik und Meniskus-Finishing oder -Modellierung geeignet. Knorpel wächst jedoch nicht nach, und daher ist die Menge an Knorpel, die von einem Chirurgen während eines Chondroplastikeingriffs ablatiert wird bei den meisten Eingriffen sehr klein. Das Hauptanliegen des Chirurgen kann darin liegen, erkrankten Knorpel vorsichtig zu entfernen, während gleichzeitig Schäden an dem darunter befindlichen, verbleibenden Knorpelgewebe niedrig gehalten werden. Aus diesen Gründen ist der beispielhafte Modus „Niedrig” durch eine niedrige Energie, die der aktiven Elektrode bereitgestellt wird, sowie niedrige Volumenflussrate für die Aspiration gekennzeichnet. Insbesondere in diesem Ablationsmodus soll die Energiezufuhr während der Behandlung die Lebensfähigkeit der Zellen erhöhen und eine herabgesetzt momentane Energiedissipation und Wärmeerzeugung in der Nähe der Behandlungsstelle erzeugen. Der reduzierte Saugfluss und die niedrige Volumenflussrate, die mit diesem Betriebsmodus verbunden ist, können dazu führen, dass das Plasma und die Elektrodenschaltung eine höhere Gesamtimpedanz aufweisen.
Im Ablationsmodus „Niedrig” steuert der Prozessor 500, der ein Programm ausführt, den Spannungsgenerator 516 und die Peristaltikpumpe 118, um eine relativ hohe Zielimpedanz für die Elektrodenschaltung auszuführen und einen Plasmazusammenbruch zu vermeiden. In manchen Ausführungsformen kann der Regler 104 vorbestimmte Energie bereitstellen und für Impedanzwerte, die in einen vorbestimmten Bereich fallen, kann der Regler 104 die Impedanz ausschließlich basierend auf Änderungen der Geschwindigkeit der Peristaltikpumpe 118 steuern. Für Impedanzveränderungen, die außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegen, kann sich die Steuerstrategie auch auf Änderungen der von dem Spannungsgenerator 516 zugeführten Energie stützen. Zum Beispiel kann die Regulierung in Reaktion auf abnehmende Impedanz (wie basierend auf dem angelegten Strom und/oder der angelegten Spannung an der aktiven Elektrode berechnet) Verlangsamung, Anhalten oder vorübergehendes Umkehren der Peristaltikpumpe 118 (1) und in einigen Systemen ein Erhöhen der von dem Spannungsgenerator 516 zugeführten Energie beinhalten. In manchen Ausführungsformen können Änderungen in der von dem Spannungsgenerator 516 erzeugten elektrischen Energie schneller ausgeführt werden als Änderungen bei der Geschwindigkeit der Peristaltikpumpe 118, und somit kann in manchen Ausführungsformen eine anfängliche Reaktion auf eine gemessene Abnahme der Elektrodenschaltungsimpedanz ein vorübergehendes Ansteigen der Höhe der zugeführten Energie, gefolgt von abnehmender Pumpendrehzahl und erneutem Absenken der zugeführten Energie sein.
Der Betriebsmodus „Mittel” ist speziell für die Ablation von faserknorpeligem Gewebe, wie Meniskusgewebe, ausgelegt, aber auch andere Arten von Gewebe können im Modus „Mittel” ablatiert werden. Dieser Modus „Mittel” kann auch für die elektrochirurgische Behandlung von Labrum-Gewebe geeignet sein. Bei der Ablation des Meniskus ist der Chirurg im Vergleich zu Knorpel eher daran interessiert, mehr Gewebevolumen zu ablatieren, aber eine Bräunung des verbleibenden Meniskus ist nicht gewünscht. Aus wenigstens diesem Grund ist der beispielhafte Modus „Mittel” durch eine mittlere Energie, die der aktiven Elektrode bereitgestellt wird, sowie eine mittlere Volumenflussrate der Aspiration gekennzeichnet, um die Gewebekonsistenz zu wahren. Insbesondere bei diesem Ablationsmodus ist gewünscht, dass die Energiezufuhr während der Behandlung die Gewebematrixerhaltung erhöht und Gewebematrixveränderung reduziert, bei eingeschränkter oder gar keiner Gewebeverfärbung oder Vernetzung der Kollagenfasern, die zu mechanischen Veränderungen führen könnten. Die mittlere Volumenflussrate kann dazu führen, dass die Elektrodenschaltung eine niedrigere Impedanz aufweist als im Modus „Niedrig”.
Im Ablationsmodus „Mittel” steuert der Prozessor 500, der ein Programm ausführt, den Spannungsgenerator 516 und die Peristaltikpumpe 118 (1), um eine mittlere Zielimpedanz für die Elektrodenschaltung auszuführen. In manchen Ausführungsformen kann der Regler 104 vorbestimmte Energie bereitstellen und für Impedanzwerte, die in einen vorbestimmten Bereich fallen, kann der Regler 104 die Impedanz basierend auf Änderungen der Geschwindigkeit der Peristaltikpumpe 118 steuern. Für Impedanzveränderungen, die außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegen, kann sich die Steuerstrategie auch auf Änderungen der von dem Spannungsgenerator 516 zugeführten Energie stützen. Zum Beispiel kann die Regulierung in Reaktion auf abnehmende Impedanz (wie basierend auf dem angelegten Strom und/oder der angelegten Spannung an der aktiven Elektrode berechnet) Verlangsamung und/oder Anhalten der Peristaltikpumpe 118 und in einigen Systemen ein Erhöhen der von dem Spannungsgenerator 516 zugeführten Energie beinhalten. In manchen Ausführungsformen können Änderungen in der von dem Spannungsgenerator 516 erzeugten elektrischen Energie schneller ausgeführt werden als Änderungen bei der Geschwindigkeit der Peristaltikpumpe 118, und somit kann in manchen Ausführungsformen eine anfängliche Reaktion auf eine gemessene Abnahme der Elektrodenschaltungsimpedanz ein vorübergehendes Ansteigen der Höhe der zugeführten Energie, gefolgt von abnehmender Pumpendrehzahl und erneutem Absenken der zugeführten Energie sein.
Der beispielhafte Ablationsmodus „Hoch” ist speziell für die schnelle Entfernung von Gewebe ausgelegt. Beispielsweise kann der Modus „Hoch” für subakromiale Dekompressionsbehandlungen oder Debridement von Resten des vorderen Kreuzbands eingesetzt werden. Aus diesem Grund ist der beispielhafte Modus „Hoch” durch eine hohe Energie, die der aktiven Elektrode bereitgestellt wird, sowie eine hohe Volumenflussrate der Aspiration gekennzeichnet. Insbesondere wird bei diesem Ablationsmodus die Energiezufuhr während der Behandlung auf erhöhte Gewebeentfernung mit kontinuierlichem Aspirationsvolumenfluss angepasst, um für effizientere Ablationsraten Gewebe näher an den Stab zu ziehen. Die hohe Volumenflussrate führt zu einer niedrigeren Impedanz der Elektrodenschaltung und regelmäßigem (aber unkontrolliertem) Plasmazusammenbruch. Somit wird ein Plasmazusammenbruch im Modus „Hoch” aufgrund des aggressiven Aspirationsflusses erwartet, wobei allerdings der Modus „Hoch” eine minimale Volumenflussrate und damit eine minimale Peristaltikpumpendrehzahl ausführen kann, selbst wenn eine solche Mindestgeschwindigkeit in einem Plasmazusammenbruch resultiert. Das Plasma sollte wieder gebildet werden, sobald Gewebekontakt erfolgt.
Im Betriebsmodus „Hoch” steuert der Prozessor 500, der ein Programm ausführt, den Spannungsgenerator 516 und die Peristaltikpumpe 118, um eine niedrige Zielimpedanz für die Elektrodenschaltung auszuführen. In manchen Ausführungsformen kann der Regler 104 vorbestimmte Energie bereitstellen und für Impedanzwerte, die in einen vorbestimmten Bereich fallen, kann der Regler 104 die Impedanz basierend auf Änderungen der Geschwindigkeit der Peristaltikpumpe 118 steuern. Für Impedanzveränderungen, die außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegen, kann sich die Steuerstrategie auch auf Änderungen der von dem Spannungsgenerator 516 zugeführten Energie stützen. Zum Beispiel kann die Regulierung in Reaktion auf abnehmende Impedanz (wie basierend auf dem angelegten Strom und/oder der angelegten Spannung an der aktiven Elektrode berechnet) Verlangsamung der Peristaltikpumpe 118 aber nur auf eine vorbestimmte minimale Volumenflussrate beinhalten.
Der beispielhafte Ablationsmodus „Vakuum” ist speziell für schnelles Entfernen von loser Gewebe und Gewebefragmenten im Operationsfeld ausgelegt. Aus diesem Grund ist der beispielhafte Modus „Vakuum” durch variable Energie, die an der aktiven Elektrode bereitgestellt wird, sowie der höchsten Volumenflussrate unter den verschiedenen Modi (bei aktiver Aspiration) gekennzeichnet. Insbesondere ist bei diesem Ablationsmodus erwünscht, dass die Energiezufuhr während der Behandlung zum schnelleren Abbau von Trümmern im Operationsfeld in Verbindung mit einer hohen Volumenflussrate zur Anziehung von Trümmern an die Stabspitze optimiert wird. Die hohe Volumenflussrate führt zu einer niedrigeren Impedanz der Elektrodenschaltung. Wenn Gewebetrümmer in Kontakt mit der Elektrode sind, wird der Fluss herabgesetzt, um das Gewebe besser abzubauen. Wenn sich kein Gewebe in der Nähe der Elektrode befindet, wird die Spannung gesenkt, um die Elektrodenabnutzung zu verringern.
6 zeigt eine Grafik, die für vier Ablationsmodi mögliche Energiebereiche (Ausgang-RF-Energie) mit Aspirationsflussraten (als Pumpendrehzahleinstellungen gezeigt) in Bezug setzt – Modus „Niedrig”, Modus „Mittel”, Modus „Hoch” und Modus „Vakuum”. Insbesondere ist bei jedem Ablationsmodus der elektrochirurgische Regler 104 programmiert, um in einem Energiebereich von Ausgang-RF-Energie und einem Bereich von Aspirationsflussraten zu arbeiten. Zum Beispiel kann in dem vorstehend beschriebenen Ablationsmodus „Niedrig” der Regler 104 vorprogrammiert werden, um in einem Energiebereich von 25–50 Watt und einem Aspirationsflussbereich von beispielsweise „–1” (d. h. umgekehrte Motordrehrichtung) bis „5”, was in manchen Fällen in einem Aspirationsfluss in einem Bereich von 0–45 ml/min resultiert, zu arbeiten. Für den oben beschriebenen beispielhaften Ablationsmodus „Mittel” kann der Regler 104 vorprogrammiert werden, um in einem Energiebereich von 50–150 Watt und einem Aspirationsflussbereich von beispielsweise „0” (d. h. gestoppter Peristaltikmotor) bis „5” zu arbeiten. Für den oben beschriebenen beispielhaften Ablationsmodus „Hoch” kann der Regler 104 vorprogrammiert werden, um in einem Energiebereich von 150–400 Watt und einem Aspirationsflussbereich von beispielsweise „1” bis „5” zu arbeiten. Für den oben beschriebenen beispielhaften Ablationsmodus „Vakuum” kann der Regler 104 vorprogrammiert werden, um in einem Energiebereich von 350–400 Watt und einem Aspirationsflussbereich von beispielsweise „2” bis „5” zu arbeiten. Diese beispielhaften Energie- und Flussraten und Bereiche sind lediglich Beispiele, und die tatsächlichen Werte könnten davon abweichen.
Weiterhin zeigt 6, dass in wenigstens einigen der Ablationsmodi unterschiedliche Energiesollwerte vorgesehen sind. Das heißt, in einigen Beispielsystemen führt der Prozessor 500 (der ein Programm ausführt) innerhalb der vorprogrammierten Energiebereiche wenigstens drei, und in einigen Fällen fünf, Energiesollwertstufen innerhalb eines Ablationsmodus aus, um Änderungen sowohl der Ausgang-RF-Energie (und entsprechend der Flussrate nahe der aktiven Elektrode) zu ermöglichen. Zum Beispiel zeigt 6, dass jeder von dem Modus „Niedrig”, dem Modus „Mittel” und dem Modus „Hoch” einen anfänglichen oder Standardenergiesollwert und einen entsprechenden Standardaspirationsvolumenflusssollwert (in jedem Modus mit einem „D” und Dreieckssymbol gekennzeichnet) aufweisen kann. In 6 ist dargestellt, dass sich die Standardenergiesollwerte in der Mitte des Energiebereichs befinden, aber in anderen Fällen können sich die Standardenergiesollwerte am unteren bzw. oberen Ende der jeweiligen Energiebereiche befinden.
Betrachtet man den Modus „Niedrig” als ein Vertreter der Ablationsmodi mit mehreren Energiesollwerten im Energiebereich, können zwei Energiesollwerte mit Energien oberhalb des Standardenergiesollwerts ausgeführt sein, und diese höheren Energiesollwerte sind in als (+)- und (++)-Energiesollwerte bezeichnet. Durch manuelle Betätigung eines Steuereingangs (z. B. Fußpedal, Taste auf dem Regler, Benutzeroberfläche oder einer Taste auf dem Stab) kann der Chirurg die Sollwertenergiestufe der Leistung auf die (+)- oder (++)-Stufe erhöhen. Ebenso können zwei Energiesollwerte mit Energien unterhalb des Standardenergiesollwerts ausgeführt werden, und diese niedrigeren Energiesollwerte sind in 6 als die (–)- und (--)-Energiesollwerte bezeichnet. Durch manuelle Betätigung eines Steuereingangs (z. B. Fußpedal, Taste auf dem Regler oder einer Taste auf dem Stab) kann der Chirurg den Energiesollwert auf die Leistungsstufe (–) oder (--) herabsetzen. In einem Ablationsmodus können eine beliebige Anzahl von Energiesollwerten ausgeführt werden. Während der Modus „Niedrig” und der Modus „Mittel” in 6 jeweils fünf Energiesollwerte aufweisen, ist der Modus „Hoch” beispielhaft mit nur drei Energiesollwerten im Energiebereich gezeigt – einem Standardenergiesollwert, einer Plus(+)-Stufe und einer Minus(–)-Stufe. Es ist ebenfalls möglich, dass der Modus „Vakuum” unterschiedliche Energiesollwerte aufweist, in 6 sind jedoch keine solchen Energiesollwerte dargestellt, um beispielhaft darzustellen, dass in manchen Systemen nicht alle Modi mehrere Energiesollwerte in ihren jeweiligen Energiebereichen aufweisen.
Beispielsweise können in dem zuvor beschriebenen Modus „Hoch” die Standard-(D)-Sollwertenergie etwa 250 Watt und ein Aspirationsflusssollwert Stufe 3 (die beispielsweise zu einer Aspirationsflussrate von 200 ml/min führen kann) betragen. Durch Vorschieben des Betriebsparameters des Reglers 104 auf den Plus(+)-Sollwert aufgrund einer gewünschten Erhöhung entweder der Energie oder der Aspirationsflussrate, erhöht der Regler 104 dann jede Leistungscharakteristik in komplementärer Weise, beispielsweise durch Einstellung der Ausgangsenergie auf etwa 325 Watt und des Aspirationssollwerts auf Stufe 4 (die beispielsweise zu einer Aspirationsflussrate von 300 ml/min führen kann). Alternativ kann ein Benutzer eine Abnahme sowohl des Ausgangsenergie- als auch des Flussratensollwerts wünschen und kann sich dementsprechend dazu entschließen, den Energiesollwert auf die Leistungsstufe Minus (–) und den Flussratensollwert zurückzusetzen. Somit kann jeder Betriebsmodus eine Vielzahl von Leistungsstufen aufweisen, die durch Energiesollwerte und Durchflusssollwerte dargestellt sind, wobei allerdings der Betrieb von einer der Vielzahl von Leistungsstufen dennoch als innerhalb eines bestimmten Ablationsmodus betrachtet werden soll.
Die Beschreibung wendet sich nun an die Ausführung der Regelkreise innerhalb des Reglers 104. Gemäß Beispielsystemen werden die Regelkreise als Software durch den Prozessor 500 ausgeführt, aber in weiteren Ausführungsformen können Teile der oder alle Regelkreise als diskrete Logik ausgeführt sein. 7 zeigt in Blockdiagrammform das logische Zusammenwirken der Regelkreise, sowie das Zusammenwirken zwischen Software, die durch den Prozessor ausgeführt wird, und den verschiedenen Komponenten des Reglers 104. Insbesondere zeigt 7 Software als die verschiedenen Komponenten innerhalb des Software-Blocks 700 und zeigt ebenfalls den Spannungsgenerator 516, den Motordrehzahlregler 536, die aktive Klemme 518 und den Stromerfassungstransformator 532. Weitere Komponenten des Reglers 104 wurden weggelassen, um die Figur nicht über Gebühr zu verkomplizieren. Darüber hinaus zeigt 7 auch ein Plasma 702 in Betriebsbeziehung mit einem Aspirationsfluss durch eine Öffnung (durch den Pfeil 704 in Bezug auf die Röhre 706 gezeigt).
Gemäß Beispielsystemen erzeugt oder wählt die Software 700 einen Energiewert (in der Figur als E dargestellt) sowie einen Flusssollwert (als Fsp in der Figur dargestellt). Der Energiewert E und der Flusssollwert Fsp (sowie die Energiesollwerte in dem Ablationsmodus) werden basierend auf dem Ablationsmodus durch den Chirurgen erzeugt oder ausgewählt. Der beispielhafte Energiewert E kann auf dem Spannungsgenerator 516 in jeder geeigneten Weise aufgebracht werden, wie den oben erläuterten Weisen. In Beispielsystemen ist der Energiewert E ein einzelner Wert, der die gewünschte Energie darstellt, aber in anderen Fällen kann der Energiewert E ein Wert sein, der eine Spannung anzeigt, die von dem Spannungsgenerator 516 erzeugt werden soll, oder eine Kombination von Werten, die eine gewünschte Spannung oder einen gewünschten elektrischen Strom, die bzw. der von dem Spannungsgenerator 516 erzeugt werden soll, darstellen. Basierend auf dem Energiesollwert Esp kann der Spannungsgenerator 516 die gewünschte Spannung an der aktiven Klemme 518 erzeugen, wodurch letztendlich Plasma 702 erzeugt wird. Während Zeitperioden, wenn eine Spannung von dem Spannungsgenerator 516 bereitgestellt wird, kann der elektrische Strom durch den Stromtransformator 532 gemessen werden, und eine Anzeige des momentanen elektrischen Stroms kann der Software 700 zugeführt werden, wie in der 7 angezeigt.
Gemäß Beispielsystemen führt die Software 700 während des Modus „Niedrig”, des Modus „Mittel”, des Modus „Hoch” und bestimmten Zeitperioden im Modus „Vakuum” Closed-Loop-Steuerung aus. Insbesondere kann das Beispielsystem den Flusssollwert Fsp einem Proportional-Integral-Differenzial(PID)-Regelkreis 708 bereitstellen. In Beispielsystemen ist der Flusssollwert Fsp ein einzelner Wert, der den gewünschten Flüssigkeitsvolumenfluss darstellt, aber in anderen Fällen (und zur Vereinfachung der Codierung der Regelkreise) kann der Flusssollwert Fsp ein Wert sein, der einen elektrischen Strom anzeigt, da der elektrische Strom, der von dem Spannungsgenerator bereitgestellt wird, und der Flüssigkeitsvolumenfluss während Zeitperioden, wenn Plasma vorhanden ist, direkt proportional sind. Bei dem beispielhaften logischen Regelkreisfluss kann der Flusssollwert Fsp an Summationsblock 710 angelegt werden. Der Summationsblock 710 kann ein Fehlersignal 712 durch Subtrahieren des Rückkopplungsparameters (in diesem beispielhaften Fall des elektrische Stroms, der durch den Stromtransformator 532 gemessen wird, 5) von dem Flusssollwert Fsp erzeugen. Wie dargestellt, kann der Rückkopplungsparameter verschiedenen Filteroperationen im Filterblock 714 unterzogen werden, und eine solche Filterung wird im Folgenden näher erläutert. Das Fehlersignal 712 kann an einen Proportionalblock 716, einen Integralblock 718 und einen Differenzialblock 720 angelegt werden. Jeder Block kann einem Verstärkungswert zugeordnet werden: G_P für den Proportionalblock 716; G_I für den Integralblock 718; und G_D für den Differenzialblock 720. Jeder Beispielblock 716, 718 und 720 erzeugt ein Antwortsignal, und die entsprechenden Antwortsignale werden an Summationsblock 722 summiert. Das summierte Signal wird dann in ein für den Motordrehzahlregler 536 geeignetes Format umgewandelt und an den Motordrehzahlregler 536 angelegt, um die Geschwindigkeit der Peristaltikpumpe 118 zu steuern. Es müssen nicht alle PID-Blöcke 716, 718 und 720 gleichzeitig ausgeführt sein. In einigen Fällen kann lediglich eine Proportional-Integral(PI)-Steuerung ausreichen, und somit kann der Differenzialblock 720 weggelassen oder deaktiviert werden (z. B. durch Einstellen der Verstärkung G_D auf Null).
Die Beschreibung wendet sich nun an eine Erklärung der Steuerung des PID-Regelkreises 708 im Modus „Niedrig”, im Modus „Mittel”, im Modus „Hoch” und bestimmten Zeiträumen während des Modus „Vakuum”. Man betrachte zunächst, dass der Regler 107, das Plasma 702 und der Flüssigkeitsvolumenfluss 704 einen stationären Zustand erreicht haben, der mit den verschiedenen Sollwerten übereinstimmt, und dass der RF-Spannungsgenerator 516 in der Lage ist, eine im Wesentlichen konstante Spannung unabhängig von der Impedanz bereitzustellen. Dann betrachte man, dass vielleicht basierend auf der Bewegung der aktiven Elektrode des Stabs auf Gewebe zu, die Elektrodenschaltkreisimpedanz ansteigt. Steigende Impedanz resultiert in einem abnehmenden elektrischen Stromfluss. In Reaktion auf den abnehmenden Stromfluss erzeugt der Summationsblock 710 ein Fehlersignal 712 zunehmender Größe, das an verschiedene Blöcke 716, 718 und 720 angelegt wird. Das Endergebnis dieser Beispielsituation ist ein zunehmender Flüssigkeitsfluss, der in die Öffnung gezogen wird (durch Erhöhung der Drehzahl der Peristaltikpumpe), in Reaktion darauf, dass der elektrochirurgische Regler erfasst, dass die aktive Elektrode in Betriebsbeziehung mit dem Gewebe steht.
Man betrachte nun erneut, dass der Regler 107, das Plasma 702 und der Flüssigkeitsvolumenfluss 704 einen stationären Zustand erreicht haben, der mit den verschiedenen Sollwerten einstimmt, und dass der RF-Spannungsgenerator 516 in der Lage ist, eine im Wesentlichen konstante Spannung unabhängig von der Impedanz bereitzustellen. Dann betrachte man, dass vielleicht basierend auf der Bewegung der aktiven Elektrode des Stabs von Gewebe weg, die Elektrodenschaltkreisimpedanz sinkt. Sinkende Impedanz resultiert in einem steigenden elektrischen Stromfluss. In Reaktion auf den steigenden Stromfluss erzeugt der Summationsblock 710 ein Fehlersignal 712 abnehmender Größe, das an verschiedene Blöcke 716, 718 und 720 angelegt wird. Das Endergebnis dieser Beispielsituation ist ein abnehmender Flüssigkeitsfluss, der in die Öffnung gezogen wird (durch Herabsetzen der Drehzahl der Peristaltikpumpe), in Reaktion darauf, dass der elektrochirurgische Regler erfasst, dass sich die aktive Elektrode nicht mehr an Gewebe befindet. Die Beschreibung wendet sich nun der Unterscheidung der verschiedenen Ablationsmodi zu.
Die verschiedenen Ablationsmodi lassen sich nicht nur anhand der vorstehend erläuterten Energie- und Flussbereiche (und bestimmten Sollwerten innerhalb der jeweiligen Bereiche) unterscheiden, sondern auch aufgrund der ausgeführten Verstärkungssollwerte. Zum Beispiel kann der Ablationsmodus „Niedrig” einen ersten Satz von Verstärkungswerten G_PL, G_IL und G_DL ausführen, und der Ablationsmodus „Hoch” kann einen zweiten Satz von Verstärkungswerten G_PH, G_IH und G_DH ausführen, die sich von dem Ablationsmodus „Niedrig” unterscheiden. Darüber hinaus kann in verschiedenen Systemen, die Energie- und Flusssollwerte in einem Ablationsmodus ausführen, jeder Energiesollwert einen Satz von Verstärkungswerten aufweisen. Zum Beispiel kann der Ablationsmodus „Niedrig” einen ersten Satz von Verstärkungswerten bei den Standardenergiesollwerten G_PLD, G_ILD und G_DLD ausführen, und der Ablationsmodus „Niedrig” kann einen zweiten Satz von Verstärkungswerten bei den (+)-Energiesollwerten G_PL+, G_IL+ und G_DL+ ausführen, und so weiter.
Darüber hinaus können auch andere Parameter mit dem PID-Regelkreis 708 verbunden sein, die nicht speziell in 7 dargestellt sind. Zum Beispiel kann der Integralblock 718 zusätzliche Parameter in der Form von Rücksetzzeit für die Integration oder der maximal zulässigen Werte der Antwort des Integralblocks 718 aufweisen. Diese zusätzlichen Parameter können „zu Ende führen” der Antwort des Integralblocks 718 in bestimmten Situationen (z. B. bei länger andauerndem Plasmazusammenbruch oder einer erheblichen Spannungsgeneratorpulsierung) reduzieren oder verhindern. Des Weiteren ist der Bereich der Motordrehzahlsteuerung zwischen den beispielhaften Ablationsmodi verschieden, wobei manche Modi (z. B. der Modus „Niedrig”) in der Lage sind, die Peristaltikpumpe zu stoppen und sogar deren Richtung umzukehren und wobei andere Modi minimale Nicht-Null-Drehzahlen für die Peristaltikpumpe ausführen (z. B. der Modus „Hoch”), und damit kann der Summationsblock 722 zusätzliche Parameter aufweisen, die den Wertebereich beschränken, der auf den Motordrehzahlregler 536 unabhängig von der tatsächlichen Summe der verschiedenen Eingänge angewendet werden kann.
Bei einigen Beispielsystemen kann Verstärkungsumschaltung [Gain Scheduling] durch den PID-Regelkreis 708 ausgeführt sein (7). Das heißt, bei einigen Systemen können in einem bestimmten Ablationsmodus verschiedene Verstärkungen als Funktion der Größe des Fehlersignals 712 verwendet werden. Man betrachte beispielsweise den Proportionalblock 716 als Verstärkungsumschaltung. Bei Systemen, in denen Verstärkungsumschaltung basierend auf der Größe des Fehlersignals 712 eingesetzt wird, wenn die Größe des Fehlersignals 712 einen ersten vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, kann von dem Proportionalblock 716 ein erster Verstärkungswert G_P1 verwendet werden, und wenn die Größe des Fehlersignals 712 einen zweiten, höheren vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, kann von Proportionalblock 716 ein zweiter Verstärkungswert G_P2 verwendet werden, wobei der zweite Verstärkungswert von dem ersten Verstärkungswert verschieden ist. Jeder Beispielblock 716, 718 und 720 kann Verstärkungsumschaltung in einem bestimmten Ablationsmodus verwenden, und es können unterschiedliche Verstärkungsumschaltungen basierend auf den Sollwerten innerhalb eines jeden Ablationsmodus verwendet werden (d. h. eine erste Verstärkungsumschaltung für den Standardmodus und eine davon verschiedene Verstärkungsumschaltung für jeden der (+)-, (++)-, (–)- und (--)-Sollwerte. Außerdem kann Verstärkungsumschaltung in einigen oder allen Ablationsmodi eingesetzt werden. Zum Beispiel kann der Verstärkungswert für den Proportionalblock 716 für den Ablationsmodus „Niedrig” G_PL ein Satz von Werten sein, so dass G_PL = {G_PL1, G_PL2, G_PL3}. Als ein weiteres Beispiel kann der Verstärkungswert für den Proportionalblock 716 für den Ablationsmodus „Hoch” G_PH ein Satz von Werten sein, so dass G_PH = {G_PH1, G_PH2, G_PH3}. Mehr noch, bei Verschleiß der Elektrode durch den Gebrauch (im Folgenden ausführlicher erläutert) können die Verstärkungssollwerte und Verstärkungsumschaltungen geändert werden.
Bei einigen Beispielsystemen ist der Regler 104 mit all den verschiedenen, zur Identifikation und Ausführung der Ablationsmodi verwendeten Parametern vorprogrammiert. Beispielsweise kann der ROM 504 des Reglers 104 mit einigen oder allen der verschiedenen zur Identifizierung und Ausführung der Ablationsmodi verwendeten Parameter vorprogrammiert sein, und die Software 700 (auch im ROM 504 gespeichert) kann, wenn ausgeführt, die Parameter lesen und die Ablationsmodi basierend auf den Parametern ausführen. Bei anderen Systemen können jedoch die verschiedenen zur Identifizierung und Ausführung der Ablationsmodi vom Stab 102 (z. B. der freigelegten Oberfläche der Elektrode 202) abhängig sein. Somit können die mit jedem Ablationsmodus verbundenen Werte abhängig vom Stab 102 sein, und wiederum kann der Regler 104 mit einigen oder allen der verschiedenen Parameter für jeden Stab 102, der mit dem Regler 104 verwendet werden kann, vorprogrammiert sein. Bei solchen Systemen kann der Stab 102 von dem Regler durch jedes geeignete Mittel identifiziert werden (z. B. durch den Chirurgen, der den Stab aus einer Liste von möglichen Stäben über die Anzeige 130 und die Tasten 132 auswählt, oder der Stab kann elektrisch durch den Regler basierend auf Informationen, die durch die Stifte im Verbinder 114 lesbar sind, identifiziert werden). In noch weiteren Fällen können verschiedene Parametersätze mit dem gleichen Stab verwendet werden, um verschiedene Charakteristika der Ablationsmodi auszuführen.
Weiterhin bezugnehmend auf 7, wendet sich die Diskussion nun dem beispielhaften, im Filterblock 714 durchgeführten Filtern zu. Während ein Wert, der den durch den Stromtransformator 532 gelesenen elektrischen Strom anzeigt, logisch direkt an den Summationsblock 710 angelegt werden kann, kann insbesondere bei einigen Beispielsystemen die Gesamtsteuerung des Plasmas 702 durch die Ausführung eines Filterns im Filterblock 714 besser gesteuert werden. Zur logischen Verknüpfung der beispielhaften Filterszenarien mit der Plasmasteuerung soll noch eine kurze Beschreibung des mit dem Spannungsgenerator 516 und dem Plasma 702 verbundenen Betriebsphänomens vorausgeschickt werden. Das erste Betriebsphänomen ist Plasma 702-„Zusammenbruch” (d. h. das Plasma wird ausgelöscht). Plasmazusammenbruch ist in einigen Betriebssituationen eher wahrscheinlich, wie beispielsweise bei Ablationsmodi, die einen höheren Flüssigkeitsvolumenfluss ausführen. Während Zeitperioden, wenn das Plasma zusammengebrochen ist, kann elektrischer Strom in einem thermischen Modus durch Flüssigkeiten und/oder Gewebe, die bzw. das an die Elektrode 202 des Stabs anliegen bzw. anliegt, fließen; wobei die Impedanz bei einem elektrischen Stromfluss im thermischen Modus niedriger ist als die Impedanz von Plasma. In den meisten Fällen wird das Plasma schnell wieder hergestellt. Somit kann ein Plasmazusammenbruch also zu einer Hochfrequenzstrom-„Spitze” führen. Das zweite Betriebsphänomen ist die Spannungsgenerator 516-„Pulsierung”. Pulsierung des Spannungsgenerators 516 ist ein vorübergehender Verlust der Spannung und des Stromflusses zur Elektrode 202 aufgrund dessen, dass die Energiezufuhr eine vorbestimmte Energieschwelle erreicht oder überschreitet. Zum Beispiel kann in einigen Systemen der Spannungsgenerator 516 vorübergehend die Bereitstellung einer Spannung einstellen (und damit aufhören, einen Strom bereitzustellen), wenn die Energiezufuhr 400 Joule pro Sekunde erreicht oder überschreitet. Wenn die Energiezufuhr gestoppt wird, wird das Plasma gelöscht, der elektrische Strom fällt (z. B. auf Null). Wenn Energie erneut bereitgestellt wird, durchläuft das System wieder einen thermischen Modus (in dem eine Stromspitze zu sehen ist) und dann einen Plasmamodus.
Flüssigkeitsvolumenfluss, der in Perioden des Plasmazusammenbruchs und der Generatorpulsierung bereitgestellt wird, hat wenig Einfluss auf die Wiederherstellung des Plasmas und daher erfolgt bei einigen Beispielsystemen möglicherweise keine (oder sehr wenig) Regulierung in Bezug auf den Flüssigkeitsvolumenfluss in Reaktion auf Plasmazusammenbruchs- und Generatorpulsierungsereignisse. Gemäß Beispielsystemen führt der Filterblock 714 somit also Steuerstrategien aus, um Plasmazusammenbruch und Generatorpulsierung in den Griff zu bekommen. 8 zeigt in Form eines Blockdiagramms eine beispielhafte Steuerstrategie, die logisch mit dem Filterblock 714 ausgeführt ist. Insbesondere wird der Rückkopplungsparameter in Form einer Angabe eines elektrischen Stroms, der durch den Generator zugeführt wird, einem Mittelungsblock 800 angelegt. Wie der Name schon sagt, erzeugt der Mittelungsblock 800 einen laufenden Mittelwert der Angabe des elektrischen Stroms während Zeitperioden, wenn Plasma vorhanden ist (z. B. über die letzten 500 Millisekunden oder die letzte Sekunde). Der laufende Mittelwert sowie die Angabe des zugeführten elektrischen Stroms wird an einen Multiplexer 802 angelegt. Während Zeitperioden der Generatorpulsierung leitet der Multiplexer 802 den laufenden Mittelwert an nachgeschaltete Logikkomponenten weiter. Das heißt, an PID-Regelkreis 708 wird während Perioden der Generatorpulsierung der durch den Mittelungsblock 800 erzeugte laufende Mittelwert bereitgestellt, anstatt der momentanen Anzeige des zugeführten elektrischen Stroms. Auf diese Weise braucht der PID-Regelkreis 708 wenig oder gar nichts in Reaktion auf die Generatorpulsierung zu unternehmen. Wenn das Generatorpulsierungsereignis abgeschlossen und das Plasma wieder hergestellt ist, liefert der Multiplexer 802 wieder die momentane Anzeige, dass den nachgeschalteten Logikkomponenten elektrischer Strom zugeführt wird. Daher kann davon ausgegangen werden, dass der Mittelungsblock 800 und der Multiplexer 802 sich Problemen der Pulsierung annehmen; es können aber auch andere Logikmechanismen gleichwertig eingesetzt werden.
Die Anzeige, dass sich ein elektrischer Stromfluss vom Multiplexer 802 ausbreitet, kann dann auf einen Tiefpassfilterblock 804 angewendet werden. Wie der Name schon sagt, filtert der Tiefpassfilterblock 804 das Signal, um Hochfrequenzkomponenten, wie etwa mit Plasmazusammenbruch verbundene Stromspitzen zu entfernen. Somit wird an PID-Regelkreis 708 eine Tiefpass-gefilterte Version der Anzeige eines elektrischen Stroms, die durch den Tiefpassfilterblock 804 erzeugt wird, bereitgestellt. Auf diese Weise braucht der PID-Regelkreis 708 wenig oder gar nichts in Reaktion auf den Plasmazusammenbruch unternehmen. Daher kann davon ausgegangen werden, dass der Tiefpassfilterblock 804 sich Problemen des Plasmazusammenbruchs annimmt; es können aber auch andere Logikmechanismen gleichwertig eingesetzt werden.
Die Beschreibung wendet sich nun dem Ablationsmodus „Vakuum” gemäß Beispielsystemen zu. Im Ablationsmodus „Vakuum” während Zeitperioden, wenn die aktive Elektrode 202 nicht in Betriebsbeziehung mit Gewebe steht (wie aufgrund einer niedrigen Gesamtimpedanz festgestellt wird), wird ein relativ hoher Flüssigkeitsvolumenfluss in die Öffnung gezogen. Wenn die aktive Elektrode jedoch auf Gewebe trifft (wie aufgrund einer erhöhten Impedanz festgestellt wird) wird, anstatt den Flüssigkeitsvolumenfluss zu erhöhen, im Modus „Vakuum” die entgegengesetzte Steuerstrategie ausgeführt. Das heißt, wenn die aktive Elektrode auf Gewebe trifft (und die Impedanz steigt), sinkt der Flüssigkeitsvolumenfluss, der in die Öffnung gezogen wird. Die theoretische Grundlage für die Steuerstrategie besteht darin, dass der Modus „Vakuum” für schnelles Entfernen von freischwebendem und/oder lose gehaltenem Gewebe ausgelegt ist, wobei jedoch die Volumendichte des Gewebes gering ist. Somit können große Mengen von Körperflüssigkeiten oder Kochsalzlösung, die kein Gewebe enthalten, in die Öffnung gezogen werden. Während Zeitperioden, wenn kein Gewebe nahe der aktiven Elektrode vorhanden ist, ist der Flüssigkeitsvolumenfluss hoch, jedoch während Zeitperioden, wenn Gewebe in Betriebsbeziehung mit der aktiven Elektrode steht, wird der Flüssigkeitsvolumenfluss verlangsamt, um eine erhöhte Abbaurate von Gewebe und eine gründlichere molekulare Dissoziation und Verkleinerung des Gewebes zu ermöglichen, um ein Verstopfen zu verringern. In einigen Fällen, während Zeitperioden, wenn Gewebe in Betriebsbeziehung mit der aktiven Elektrode steht, kann der Flüssigkeitsvolumenfluss in einer Weise ähnlich dem von anderen Ablationsmodi gesteuert werden. In weiteren Fällen kann das Fehlen von Gewebe durch Pulsen des Generators erfasst werden.
Kurz zurückkehrend zu 7, basiert bei manchen Beispielsystemen der Flüssigkeitsvolumenfluss während des Modus „Vakuum” auf dem PID-Regelkreis 708 für sich allein in Kombination mit einer Änderung des Flusssollwerts Fsp. Das heißt, während Zeitperioden, wenn kein Gewebe in Betriebsbeziehung mit der aktiven Elektrode steht, kann der Flusssollwert Fsp im Modus „Vakuum” sehr hoch eingestellt werden; wenn jedoch Gewebe in Betriebsbeziehung mit der aktiven Elektrode steht, wird der Flusssollwert Fsp herabgesetzt, um die Abnahme des Flüssigkeitsvolumenflusses auszuführen. Darüber hinaus können die verschiedenen Verstärkungen, die mit den Blöcken 716, 718 und 720 verbunden sind, gleichzeitig mit der Veränderung des Flusssollwerts Fsp in Reaktion darauf geändert werden, dass der Regler erfasst, dass die aktive Elektrode in Betriebsbeziehung mit dem Gewebe steht. Es sind jedoch auch andere Steuerstrategien möglich, wie mit Bezug auf 9 erläutert.
9 zeigt in Form eines Blockdiagramms ein logisches Zusammenwirken der Steuerstrategien im Modus „Vakuum” sowie das Zusammenwirken zwischen Software, die durch den Prozessor ausgeführt wird, und verschiedenen Komponenten des Reglers 104. Insbesondere zeigt 9 Software als die verschiedenen Software-Komponenten in Software-Block 700 und zeigt ebenfalls den Spannungsgenerator 516, die Motordrehzahlsteuerung 536, die aktive Klemme 518 und den Stromerfassungstransformator 532. Weitere Komponenten des Reglers 104 wurden weggelassen, um die Figur nicht über Gebühr zu verkomplizieren. Während Zeitperioden, wenn Plasma durch eine aktive Elektrode eines Stabs im Modus „Vakuum” aufrechterhalten wird, jedoch kein Gewebe in Betriebsbeziehung mit der aktiven Elektrode steht, kann der Flusssollwert Fspv direkt über logischen Multiplexer 900 an den Motordrehzahlregler 536 angelegt werden. Wie gezeigt, wird die Drehzahl eingestellt, in vielen Fällen vorbestimmt, und es werden keine Änderungen aufgrund von Rückkopplungsparametern gemacht. Während der Zeitperiode, wenn kein Gewebe in Betriebsbeziehung mit der aktiven Elektrode steht, führt das beispielhafte System somit Open-Loop-Flusssteuerung aus. Wenn das System jedoch feststellt, dass Gewebe in Betriebsbeziehung mit der aktiven Elektrode steht. Der Multiplexer 900 kann so betrieben werden, dass er das von dem PID-Regelkreis 708 abgeleitete Steuersignal mit dem Motordrehzahlregler 536 verbindet. Da in dieser Situation der Flusssollwert Fspv höher ist als der Flusssollwert Fsp, sinkt der Flüssigkeitsfluss in die Öffnung ab, und dann wird Closed-Loop-Flusssteuerung ausgeführt in Reaktion darauf, dass der elektrochirurgische Regler erfasst, dass die aktive Elektrode in Betriebsbeziehung mit Gewebe steht.
Gleichzeitig mit dem Ausführen der verschiedenen Steuerstrategien für die Ablationsmodi kann der Regler 104 Verstopfungserfassung durchführen. Das heißt, in einigen Situationen kann ein großes Gewebestück in die Öffnung 404 hinter der aktiven Elektrode 400 eintreten und eine Verstopfung entweder an der Stelle der Öffnung oder an einer anderen Stelle im Stab und/oder dem Schlauch verursachen. Eine Verstopfung reduziert oder stoppt den Flüssigkeitsvolumenfluss in die Öffnung. Gemäß den verschiedenen Ausführungsformen kann das Vorhandensein einer Verstopfung durch den Prozessor 500 (der ein Programm ausführt) indirekt aufgrund von weiteren Parametern erfasst werden. Wenn eine Verstopfung vorhanden ist, ändert sich zum Beispiel die Impedanz der Elektrodenschaltung, und somit ändert sich der elektrische Stromfluss und wird stabil (verglichen mit dem nicht verstopften Zustand). Wenn eine Verstopfung vorliegt, können sich außerdem die Flüssigkeiten innerhalb des flexiblen röhrenförmigen Elements 116 ansammeln und/oder darin stehen bleiben und damit zu lokalen Temperaturerhöhungen führen. Darüber hinaus hängt die Drehzahl der Peristaltikpumpe 118 von Impedanzänderungen ab (einen entsprechenden Flüssigkeitsfluss vorausgesetzt), wenn jedoch eine Verstopfung vorliegt, haben Änderungen der Drehzahl der Peristaltikpumpe wenig oder keinen Einfluss auf die Impedanz. Die Statorbewegung kann beispielsweise durch Hall-Effekt-Sensoren erfasst werden. Diese Sensoren zeigen, dass die Auf- und Abwärtsbewegung des Stators im Normalbetrieb ein vorhersehbarer Zyklus ist. Wenn eine Verstopfung vorliegt, ist der Bewegungszyklus gedämpft und die Verstopfung kann erfasst werden.
Somit stellt gemäß dem Ausführungsbeispiel der Regler 104 (insbesondere der Prozessor 500, der ein Programm ausführt) das Vorhandensein einer Verstopfung aufgrund von zwei oder mehr der oben erwähnten Parameter fest. Zum Beispiel kann der Prozessor 500 eine anfängliche Feststellung einer Verstopfung aufgrund einer Impedanzänderung und anschließender Stabilisierung treffen, und die Feststellung einer Verstopfung kann durch Ausführen von Steueränderungen beim Flüssigkeitsvolumenfluss, die keinen Effekt auf die Impedanz haben, bestätigt werden. Als weiteres Beispiel kann der Prozessor 500 eine anfängliche Feststellung einer Verstopfung aufgrund einer Impedanzänderung und anschließender Stabilisierung treffen, und die Feststellung der Verstopfung kann durch Ablesen einer steigenden Temperatur des Flüssigkeitsflusses in dem röhrenförmigen Element 116 bestätigt werden (wie durch Temperaturmessgerät 304 von 3 abgelesen). Es sind weitere Variationen möglich. Beispielsweise können die anfängliche Bestimmung auf dem Ablesen steigender Temperatur, und die Bestätigung entweder auf Impedanzänderungen und/oder einem Mangel an einem Steuereffekt beruhen. Da Impedanz und elektrischer Strom miteinander in Zusammenhang stehen (bei konstanter oder bekannter angelegter Spannung), können Impedanzänderungen und Änderungen des elektrischen Stroms bei den Feststellungen und/oder Bestätigungen austauschbar sein. Es kann jede geeignete Maßnahme zur Änderung der Impedanz (oder des elektrischen Stroms) verwendet werden, wie z. B. Variationen, Änderungen in der Standardabweichung. Die Beschreibung wendet sich nun Überlegungen in Bezug auf Elektrodenverschleiß zu.
Die aktive Elektrode des beispielhaften Stabs 102 befindet sich an einer Stelle, an der Plasma gebildet ist. Das Plasma ablatiert nicht nur verschiedene Gewebe, sondern das Plasma ätzt auch die aktive Elektrode, wodurch metallisches Material im Laufe der Zeit abgetragen wird. Ein Ätzen der aktiven Elektrode reduziert die Größe und/oder freigelegte Oberfläche der aktiven Elektrode und reduziert ferner die „Schärfe” von angerauten Oberflächen (falls vorhanden), die von der aktiven Elektrode definiert werden. Nach fortgesetztem Gebrauch kann die Größe der aktiven Elektrode bis zu dem Punkt reduziert sein, dass der therapeutische Nutzen reduziert oder nicht mehr vorhanden ist – d. h. sie ist über ihre Lebensdauer hinaus abgenutzt. Wenn sie über die Nutzungsdauer hinaus verwendet wird, kann die aktive Elektrode versagen, wie durch die Bildung von Rissen, Spalten oder sogar durch Ablösen von der distalen Spitze 108, wodurch sie im Inneren des Körpers an der Behandlungsstelle verbleibt. Ein Ausfall der aktiven Elektrode kann zu schweren Komplikationen führen und sollte daher vermieden werden.
Die Zeit, während der eine aktive Elektrode Plasma vor einem Ausfall ausgesetzt werden kann, variiert je nach Ablationsmodus und den Charakteristika des Stabs 102. Ablationsmodi, die mit höheren Energien betrieben werden, führen zu einem aggressiveren Ätzen der aktiven Elektrode, während Ablationsmodi, die mit niedrigeren Energien betrieben werden, zu weniger aggressivem Ätzen führen. Zum Beispiel schätzen die Erfinder der vorliegenden Offenbarung, dass der beispielhafte Stab 102, der in Bezug auf die 2–4 erläutert wird, eine Nutzungsdauer von 8 min haben könnte, wenn er ausschließlich im Ablationsmodus „Hoch” verwendet wird und eine Nutzungsdauer bis zu 30 Minuten haben könnte, wenn er ausschließlich im Ablationsmodus „Niedrig” verwendet wird. Es wird angenommen, dass ein Chirurg während eines bestimmten elektrochirurgischen Eingriffs die Modi variiert und damit hängt die Nutzungsdauer von der Zeit ab, die in jedem Ablationsmodus verbracht wird. Bei dem Beispiel kann die Nutzungsdauer irgendwo zwischen 8 und 30 Minuten betragen.
Um den Zustand der aktiven Elektrode beurteilen zu können, ist der elektrochirurgische Regler 104 gemäß Ausführungsbeispielen ausgelegt und konstruiert, um einen Hinweis auf Verschleiß der aktiven Elektrode festzustellen. In einem Ausführungsbeispiel wird die Messung unmittelbar vor jeder Plasmaaktivierung vorgenommen. Insbesondere befiehlt in einer Ausführungsform der Regler 104 (und insbesondere Software, die vom Prozessor 500 ausgeführt wird), der einen Befehl zur Erzeugung des Plasmas empfängt, jedoch vor dem Befehlen des Bereitstellens von Energie, die ausreicht, um ein Plasma zu erzeugen, dem Spannungsgenerator, eine Testspannung an die Elektrodenschaltung anzulegen (z. B. an Klemme 518, an Leiter in dem Mehrleiterkabel 112, an die aktive Elektrode 400, an die Neutralelektrode, an die leitenden Flüssigkeiten und andere Flüssigkeiten/Gewebe zwischen der aktiven Elektrode und der Neutralelektrode usw.). Die Testspannung ist niedrig genug, dass kein Plasma erzeugt wird, aber hoch genug, um einen elektrischen Stromfluss durch die Elektrodenschaltung zu induzieren. Der Regler 104 misst den elektrischen Stromfluss (z. B. mittels Stromtransformator 532) und berechnet basierend auf der Spannung und dem Strom eine Impedanz der Elektrodenschaltung. Die Impedanz der festen Komponenten, wie Klemmen, Leitungen und auch der leitfähigen Flüssigkeiten, ist bekannt oder im Voraus berechenbar. Ein Teil der Gesamtimpedanz, der mit der aktiven Elektrode verbunden ist, hängt aber von der verbleibenden Größe der aktiven Elektrode und/oder der verbleibenden freigelegten Oberfläche ab. Somit kann die Impedanz der aktiven Elektrode gemessen werden. Nachdem die Impedanz der aktiven Elektrode gemessen worden ist (und unter der Annahme, dass der Impedanzwert über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt), kann der Regler 104 dem Spannungsgenerator 516 befehlen, die Spannung zu erhöhen, um das Plasma zu erzeugen. Wenn auf der anderen Seite die Impedanz der aktiven Elektrode zeigt, dass die aktive Elektrode jenseits ihrer Nutzungsdauer ist, kann der Regler 104 davon absehen, eine ausreichende Spannung zur Erzeugung des Plasmas bereitzustellen, und einen Alarm oder eine Warnung bereitstellen (z. B. durch Hinweis auf der Anzeigevorrichtung 130).
In einem Beispielsystem kann während Zeitperioden, wenn die Impedanz der Elektrodenschaltung gemessen wird, der Regler eine Spannung im Bereich von 5–20 Volt anlegen. In einigen Fällen ist die Spannung eine Wechsel-(AC)-Spannung, und damit können die 5–20 Volt ein Spitzen- oder ein Effektivwert sein. In anderen Fällen kann die angelegte Spannung eine Gleichstrom-(DC)-Spannung sein, in welchem Fall die Anzeige des Verschleißes der aktiven Elektrode nur eine reine Widerstandskomponente umfasst. In einer Beispielsituation kann ein Stab 102 mit einer aktiven Elektrode, die noch keinem Plasma ausgesetzt worden ist, eine Realkomponente der gemessenen Impedanz im Bereich von 40–100 Ohm aufweisen. Nachdem die aktive Elektrode bis zu einem Punkt jenseits der Nutzungsdauer verwendet worden ist, kann die gleiche aktive Elektrode einen Realanteil der Impedanz von 200 Ohm oder mehr aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Regler 104 auch die Restnutzungsdauer der aktiven Elektrode berechnen oder abschätzen. Insbesondere während der Zeit, in der der Spannungsgenerator Energie bereitstellt, die ausreicht, um Plasma nahe der aktiven Elektrode zu erzeugen, kann der Regler 104 die Restnutzungsdauer der aktiven Elektrode aufgrund des aktuellen Ablationsmodus berechnen oder abschätzen (z. B. basierend auf dem aktuell bereitgestellten Energiepegel). Der Regler kann dem Chirurgen einen Hinweis über die Restnutzungsdauer geben, wie etwa durch Anzeigen der geschätzten Restnutzungsdauer auf dem Anzeigegerät 130 des Reglers 104. Wenn der Chirurg den Ablationsmodus oder den Energiesollwert in einem Ablationsmodus wechselt, ändert sich der berechnete oder geschätzte Wert der Restnutzungsdauer ebenfalls. Das heißt, der Wert, der die Restnutzungsdauer anzeigt, kann unter der Annahme berechnet oder geschätzt werden, dass der Regler 104 für die Restnutzungsdauer weiterhin im aktuellen Ablationsmodus (und beim Energiepegelsollwert) betrieben wird, wenn allerdings der Chirurg den Ablationsmodus und/oder den Energiepegelsollwert in dem Ablationsmodus ändert, ändert sich der Wert, der die Restnutzungsdauer anzeigt, ebenfalls.
In weiteren Ausführungsformen kann der Wert, der die Nutzungsdauer anzeigt, basierend auf der gemessenen Impedanz überprüft, bestätigt oder angepasst werden. Das heißt, der Regler 104 kann die Restnutzungsdauer während der Zeit, wenn Plasma vorhanden ist, berechnen oder schätzen. Wenn die Impedanz der Elektrodenschaltung gemessen wird (z. B. in Reaktion auf einen Befehl, Plasma zu erzeugen, oder auch automatisch nach Beendigung des Plasmas), kann die Restnutzungsdauer aktualisiert werden, um die Elektrodenabnutzung widerzuspiegeln. Das heißt, der berechnete oder geschätzte Wert, der die Restnutzungsdauer anzeigt, kann erhöht werden, wenn die gemessene Impedanz der Elektrodenschaltung (wenn kein Plasma vorhanden ist) weniger Verschleiß als erwartet anzeigt. Ebenso kann der berechnete oder geschätzte Wert, der die Restnutzungsdauer anzeigt, herabgesetzt werden, wenn die gemessene Impedanz der Elektrodenschaltung (wenn kein Plasma vorhanden ist) mehr Verschleiß als erwartet anzeigt. Darüber hinaus kann der Regler 104 die Raten, mit denen der Wert, der die Nutzungsdauer anzeigt, in Zeiten, wenn Plasma vorhanden ist, verringert wird, basierend auf tatsächlichen Raten, die unter Verwendung von zwei oder mehr Impedanzmessungen berechnet werden, aktualisieren.
10 zeigt ein Verfahren gemäß manchen Ausführungsformen, von denen Teile oder alles durch ein auf einem Prozessor ausgeführtes Programm ausgeführt werden können. Insbesondere beginnt das Verfahren (Block 1000) und fährt mit Aufrechterhalten von Plasma nahe einer aktiven Elektrode eines elektrochirurgischen Stabs fort, wobei das Plasma basierend auf Abgabe von Energie an die aktive Elektrode durch einen elektrochirurgischen Regler erzeugt wird, wobei die Energie in einem vorbestimmten ersten Energiebereich liegt (Block 1002). Während Zeitperioden, wenn Energie im ersten Energiebereich abgegeben wird, kann das Verfahren umfassen: Bereitstellen von Energie bei einem ersten Standardenergiesollwert durch den elektrochirurgischen Regler, wobei der erste Standardenergiesollwert innerhalb des ersten Energiebereichs liegt (Block 1004); und Bereitstellen von Energie bei einem zweiten Energiesollwert durch den elektrochirurgischen Regler, wobei der zweite Energiesollwert verschieden von dem ersten Standardenergiesollwert ist, wobei der zweite Energiesollwert im ersten Energiebereich liegt, und Ausführen des zweiten Energiesollwerts in Reaktion darauf, dass der elektrochirurgische Regler einen Befehl empfängt (Block 1006). Danach endet das Verfahren (Block 1008), wird aber möglicherweise mit einem zweiten Energiebereich sofort wieder gestartet.
11 zeigt ein Verfahren gemäß manchen Ausführungsformen, von denen Teile oder alles durch ein auf einem Prozessor ausgeführtes Programm ausgeführt werden können. Insbesondere beginnt das Verfahren (Block 1100) und fährt mit Aufrechterhalten von Plasma nahe einer aktiven Elektrode eines elektrochirurgischen Stabs fort, wobei das Plasma basierend auf Abgabe von Energie an die aktive Elektrode durch einen elektrochirurgischen Regler erzeugt wird, wobei die Energie in einem vorbestimmten ersten Energiebereich liegt (Block 1102). Während Zeitperioden, wenn Energie im ersten Energiebereich abgegeben wird, kann das Verfahren umfassen: Steuern des Flüssigkeitsflusses, der bei einer ersten Flussrate in eine Öffnung des elektrochirurgischen Stabs gezogen wird (Block 1104); und Erhöhen des Flüssigkeitsflusses, der in die Öffnung gezogen wird, in Reaktion darauf, dass der elektrochirurgische Regler erfasst, dass die aktive Elektrode in Betriebsbeziehung mit Gewebe steht (Block 1106). Darüber hinaus kann das Verfahren Aufrechterhalten von Plasma nahe der aktiven Elektrode umfassen, wobei das Plasma basierend auf der Abgabe von Energie an die aktive Elektrode in einem vorbestimmten zweiten Energiebereich erzeugt wird, wobei der zweite Energiebereich vom ersten Energiebereich verschieden ist (Block 1108). Während Zeitperioden, wenn Energie in einem zweiten Energiebereich abgegeben wird, kann das Verfahren umfassen: Steuern des Flüssigkeitsflusses, der bei einer zweiten Flussrate in die Öffnung gezogen wird (Block 1110); und Herabsetzen des Flüssigkeitsflusses, der in die Öffnung gezogen wird, in Reaktion darauf, dass der elektrochirurgische Regler erfasst, dass die aktive Elektrode in Betriebsbeziehung mit Gewebe steht (Block 1112). Danach endet das Verfahren (Block 1114), um möglicherweise gleich wieder gestartet zu werden.
Die vorstehende Erläuterung dient als Beschreibung der Prinzipien und der zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Es sind zahlreiche Abwandlungen und Modifikationen möglich. Die nachstehenden Ansprüche sollen so interpretiert werden, dass sie alle derartigen Abwandlungen und Modifikationen miteinschließen.
Während bevorzugte Ausführungsformen dieser Offenbarung gezeigt und beschrieben wurden, können Fachleute Modifikationen davon erstellen, ohne dabei vom Umfang oder der hier enthaltenen Lehre abzuweichen. Die hier beschriebenen Ausführungsformen sind ausschließlich beispielhafter Natur und nicht beschränkend. Da innerhalb des Umfangs des vorliegenden erfindungsgemäßen Konzepts zahlreiche abweichende und verschiedene Ausführungsformen möglich sind, einschließlich gleichwertiger Strukturen, Materialien oder Verfahren, die hiernach erdacht werden, und weil gemäß den rechtlich vorgeschriebenen Beschreibungsanforderungen viele Modifikationen an den hier detailliert beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden können, versteht es sich, dass die hier genannten Einzelheiten ausschließlich als Beispiele und nicht beschränkend auszulegen sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 5697882 [0039]
US 6355032 [0040]
US 6149120 [0040]
US 6296136 [0040]
US 8192424 [0045]
US 6142992 [0058]
US 6235020 [0058]
US 8257350 [0058]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Plasma Physics von R. J. Goldston und P. H. Rutherford vom Labor für Plasmaphysik der Princeton University (1995) [0038]

Claims

Elektrochirurgisches Verfahren, umfassend: Aufrechterhalten von Plasma nahe einer aktiven Elektrode eines elektrochirurgischen Stabs, wobei das Plasma basierend auf Abgabe von Energie an die aktive Elektrode durch einen elektrochirurgischen Regler erzeugt wird, wobei die Energie in einem vorbestimmten ersten Energiebereich liegt, und während Zeitperioden, wenn Energie im ersten Energiebereich abgegeben wird: Bereitstellen von Energie bei einem ersten Standardenergiesollwert durch den elektrochirurgischen Regler, wobei der erste Standardenergiesollwert innerhalb des ersten Energiebereichs liegt; und dann Bereitstellen von Energie bei einem zweiten Energiesollwert durch den elektrochirurgischen Regler, wobei der zweite Energiesollwert verschieden von dem ersten Standardenergiesollwert ist, wobei der zweite Energiesollwert im ersten Energiebereich liegt, und Ausführen des zweiten Energiesollwerts in Reaktion darauf, dass der elektrochirurgische Regler einen Befehl empfängt.
Elektrochirurgisches Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, nach Aufrechterhalten von Plasma basierend auf Energie im ersten Energiebereich, Aufrechterhalten von Plasma nahe der aktiven Elektrode basierend auf der Abgabe von Energie an die aktive Elektrode in einem vorbestimmten zweiten Energiebereich verschieden von dem ersten Energiebereich, und Aufrechterhalten des Plasmas basierend auf Energie im zweiten Energiebereich in Reaktion darauf, dass der elektrochirurgische Regler einen Befehl empfängt.
Elektrochirurgisches Verfahren nach Anspruch 2, während Zeitperioden, wenn Energie innerhalb des zweiten Energiebereichs abgegeben wird: Bereitstellen von Energie bei einem Standardenergiesollwert durch den elektrochirurgischen Regler, wobei der zweite Standardenergiesollwert im zweiten Energiebereich liegt; und dann Bereitstellen von Energie bei einem dritten Energiesollwert durch den elektrochirurgischen Regler, wobei der dritte Energiesollwert verschieden von dem zweiten Standardenergiesollwert ist, wobei der dritte Energiesollwert im zweiten Energiebereich liegt, und Ausführen des dritten Energiesollwerts in Reaktion darauf, dass der elektrochirurgische Regler einen Befehl empfängt.
Elektrochirurgisches Verfahren nach Anspruch 2: wobei während Zeitperioden Energie im ersten Energiebereich abgegeben wird: Steuern eines Flüssigkeitsflusses, der mit einer ersten Flussrate in eine Öffnung des elektrochirurgischen Stabs gezogen wird; und Erhöhen des Flüssigkeitsflusses, der in die Öffnung gezogen wird, in Reaktion darauf, dass der elektrochirurgische Regler erfasst, dass die aktive Elektrode in Betriebsbeziehung mit Gewebe steht; wobei während Zeitperioden Energie im zweiten Energiebereich abgegeben wird: Steuern eines Flüssigkeitsflusses, der mit einer zweiten Flussrate in die Öffnung gezogen wird; und Absenken des Flüssigkeitsflusses, der in die Öffnung gezogen wird, in Reaktion darauf, dass der elektrochirurgische Regler erfasst, dass die aktive Elektrode in Betriebsbeziehung mit Gewebe steht.
Elektrochirurgisches Verfahren nach Anspruch 4, wobei Herabsetzen des Flüssigkeitsflusses, der in die Öffnung gezogen wird, ferner Herabsetzen eines Flusssollwerts in Reaktion darauf, dass der elektrochirurgische Regler erfasst, dass die aktive Elektrode in Betriebsbeziehung mit Gewebe steht, umfasst.
Elektrochirurgisches Verfahren nach Anspruch 4 oder 5: wobei Steuern des Flüssigkeitsflusses, der mit der zweiten Flussrate in die Öffnung gezogen wird, ferner Implementieren einer Open-Loop-Flusssteuerung umfasst; und wobei Herabsetzen des Flüssigkeitsflusses, der in die Öffnung gezogen wird, ferner Implementieren einer Closed-Loop-Steuerung des Flüssigkeitsflusses in Reaktion darauf, dass der elektrochirurgische Regler erfasst, dass die aktive Elektrode in Betriebsbeziehung mit Gewebe steht, umfasst.
Elektrochirurgisches Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Energiesollwert wenigstens einer ausgewählt aus der aus Folgenden bestehenden Gruppe ist: einer höheren Energie als der erste Standardenergiesollwert; und einer niedrigeren Energie als der erste Standardenergiesollwert.
Elektrochirurgisches Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der elektrochirurgische Regler den Befehl über wenigstens eine ausgewählt aus der aus Folgenden bestehenden Gruppe empfängt: Betätigung eines Fußpedals; Betätigung einer Taste auf dem elektrochirurgischen Stab; und Betätigung einer Taste auf dem elektrochirurgischen Regler.
Elektrochirurgisches Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend, nach Bereitstellen von Energie bei dem ersten Standardenergiesollwert und Bereitstellen von Energie bei dem zweiten Energiesollwert, Bereitstellen von Energie bei einem dritten Energiesollwert durch den elektrochirurgischen Regler, wobei der dritte Energiesollwert verschieden von dem ersten Standardenergiesollwert und dem zweiten Energiesollwert ist, wobei der dritte Energiesollwert innerhalb des ersten Energiebereichs liegt, und Ausführen des dritten Energiesollwerts in Reaktion darauf, dass der elektrochirurgische Regler einen Befehl empfängt.
Elektrochirurgisches Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Aufrechterhalten von Plasma, das mit dem ersten Energiebereich verbunden ist, ferner umfasst: Bereitstellen von Energie bei einem ersten Standardenergiesollwert durch den elektrochirurgischen Regler und Steuern des Flüssigkeitsflusses bei einem ersten Flusssollwert; und dann Bereitstellen von Energie bei einem zweiten Energiesollwert und Steuern des Flusses bei einem zweiten Flusssollwert, wobei der zweite Energiesollwert im ersten Energiebereich liegt und verschieden von dem ersten Standardenergiesollwert ist, wobei der zweite Flusssollwert verschieden von dem ersten Flusssollwert ist, und Ausführen des zweiten Energiesollwerts in Reaktion darauf, dass der elektrochirurgische Regler einen Befehl empfängt.
Elektrochirurgisches Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: Erfassen eines Verstopfungszustands durch: Treffen einer ersten Feststellung eines Vorhandenseins einer Verstopfung basierend auf der Änderung eines ersten überwachten Parameters; und dann Verifizieren des Vorhandenseins einer Verstopfung basierend auf einem zweiten überwachten Parameter, der verschieden von dem ersten überwachten Parameter ist.
Elektrochirurgisches Verfahren nach Anspruch 11, wobei die überwachten Parameter jeweils wenigstens einer ausgewählt aus der aus Folgenden bestehenden Gruppe sind: Impedanz; Stromfluss; Temperatur eines Schlauchelements; Wirksamkeit von Regleränderungen; an eine Elektrodenschaltung abgegebenem Durchschnittsstrom.
Elektrochirurgisches Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend, vor Aufrechterhalten von Plasma, Messen der Impedanz einer Elektrodenschaltung, die die aktive Elektrode umfasst.
Elektrochirurgisches Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend, während des Aufrechterhaltens, Schätzen verbleibender Plasmazeit der Elektrodenschaltung basierend auf der weiteren Verwendung im ersten Energiebereich.
Elektrochirurgisches Verfahren, umfassend: Aufrechterhalten von Plasma nahe einer aktiven Elektrode eines elektrochirurgischen Stabs, wobei das Plasma basierend auf Abgabe von Energie an die aktive Elektrode durch einen elektrochirurgischen Regler erzeugt wird, wobei die Energie in einem vorbestimmten ersten Energiebereich liegt, und während Zeitperioden, wenn Energie innerhalb des ersten Energiebereichs abgegeben wird: Steuern eines Flüssigkeitsflusses, der mit einer ersten Flussrate in die Öffnung eines elektrochirurgischen Stabs gezogen wird; und Erhöhen des Flüssigkeitsflusses, der in die Öffnung gezogen wird, in Reaktion darauf, dass der elektrochirurgische Regler erfasst, dass die aktive Elektrode in Betriebsbeziehung mit Gewebe steht; Aufrechterhalten von Plasma nahe der aktiven Elektrode, wobei das Plasma basierend auf Abgabe von Energie an die aktive Elektrode in einem vorbestimmten zweiten Energiebereich erzeugt wird, wobei der zweite Energiebereich verschieden von dem ersten Energiebereich ist, und während Zeitperioden, wenn Energie im zweiten Energiebereich abgegeben wird: Steuern eines Flüssigkeitsflusses, der mit einer zweiten Flussrate in die Öffnung gezogen wird; und Herabsetzen des Flüssigkeitsflusses, der in die Öffnung gezogen wird, in Reaktion darauf, dass der elektrochirurgische Regler erfasst, dass die aktive Elektrode in Betriebsbeziehung mit Gewebe steht.
Elektrochirurgisches Verfahren nach Anspruch 15, wobei Herabsetzen des Flüssigkeitsflusses, der in die Öffnung gezogen wird, ferner Herabsetzen eines Flusssollwerts in Reaktion darauf, dass der elektrochirurgische Regler erfasst, dass die aktive Elektrode in Betriebsbeziehung mit Gewebe steht, umfasst.
Elektrochirurgisches Verfahren nach Anspruch 15 oder 16: wobei Steuern des Flüssigkeitsflusseses, der bei der zweiten Flussrate in die Öffnung gezogen wird, ferner Implementieren von Open-Loop-Flusssteuerung umfasst; und wobei Herabsetzen des Flüssigkeitsflusses, der in die Öffnung gezogen wird, ferner Implementieren von Open-Loop-Flusssteuerung in Reaktion darauf, dass der elektrochirurgische Regler erfasst, dass die aktive Elektrode in Betriebsbeziehung mit Gewebe steht, umfasst.
Elektrochirurgisches Verfahren nach Anspruch 15, 16, oder 17, wobei Aufrechterhalten von Plasma verbunden mit dem ersten Energiebereich ferner umfasst: Bereitstellen von Energie bei einem Standardenergiesollwert durch den elektrochirurgischen Regler, wobei der Standardenergiesollwert innerhalb des ersten Energiebereichs liegt; und dann Bereitstellen von Energie bei einem zweiten Energiesollwert durch den elektrochirurgischen Regler, wobei der zweite Energiesollwert verschieden von dem ersten Standardenergiesollwert ist, wobei der zweite Energiesollwert im ersten Energiebereich liegt, und Ausführen des zweiten Energiesollwerts in Reaktion darauf, dass der elektrochirurgische Regler einen Befehl empfängt.
Elektrochirurgisches Verfahren nach Anspruch 18, wobei der zweite Energiesollwert wenigstens einer ausgewählt aus der aus Folgenden bestehenden Gruppe ist: einer Energie, die höher als der Standardenergiesollwert ist; und einer Energie, die niedriger als der Standardenergiesollwert ist.
Elektrochirurgisches Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, wobei der Regler den Befehl über wenigstens eine ausgewählt aus der aus Folgenden bestehenden Gruppe empfängt: Betätigung eines Fußpedals; Betätigung einer Taste auf dem elektrochirurgischen Stab; und Betätigung einer Taste auf dem elektrochirurgischen Regler.
Elektrochirurgisches Verfahren nach Anspruch 18, 19, oder 20, ferner umfassend, nach Bereitstellen von Energie bei dem Standardenergiesollwert und Bereitstellen von Energie bei dem zweiten Energiesollwert, Bereitstellen von Energie bei einem dritten Energiesollwert durch den elektrochirurgischen Regler, wobei der dritte Energiesollwert verschieden von dem Standardenergiesollwert und dem zweiten Energiesollwert ist, wobei der dritte Energiesollwert im ersten Energiebereich liegt, und Ausführen des dritten Energiesollwerts in Reaktion darauf, dass der elektrochirurgische Regler einen Befehl empfängt.
Elektrochirurgisches Verfahren nach einem der Ansprüche 15–21, wobei Aufrechterhalten von Plasma, das mit dem ersten Energiebereich verbunden ist, ferner umfasst: Bereitstellen von Energie bei einem Standardenergiesollwert durch den elektrochirurgischen Regler und Steuern des Flüssigkeitsflusses bei einem ersten Flusssollwert; und dann Bereitstellen von Energie bei einem zweiten Energiesollwert und Steuern des Flusses bei einem zweiten Flusssollwert, wobei der zweite Energiesollwert im ersten Energiebereich liegt und verschieden von dem Standardenergiesollwert ist, wobei der zweite Flusssollwert verschieden von dem ersten Flusssollwert ist, und Ausführen des zweiten Energiesollwerts in Reaktion darauf, dass der elektrochirurgische Regler einen Befehl empfängt.
Elektrochirurgisches Verfahren nach einem der Ansprüche 15–22, ferner umfassend Verzögern der Abgabe von Energie an die aktive Elektrode, bis wenigstens die erste Flussrate des Flüssigkeitsflusses, der in eine Öffnung des elektrochirurgischen Stabs gezogen wird, hergestellt ist.
Elektrochirurgisches Verfahren nach einem der Ansprüche 15–23, ferner umfassend, vor dem Aufrechterhalten von Plasma, Messen der Impedanz einer Elektrodenschaltung, die die aktive Elektrode umfasst.
Elektrochirurgischer Regler, umfassend: einen Prozessor; einen Speicher, der mit dem Prozessor verbunden ist; einen Spannungsgenerator, der in Betriebsbeziehung mit dem Prozessor verbunden ist, wobei der Spannungsgenerator eine aktive Klemme umfasst; einen Stabverbinder, der konfiguriert ist, um mit einem Verbinder eines elektrochirurgischen Stabs zu verbinden, wobei wenigstens ein elektrischer Steckstift des Stabverbinders mit der aktiven Klemme des Spannungsgenerators verbunden ist; eine Peristaltikpumpe, die einen Rotor umfasst, der mit einem Elektromotor verbunden ist, wobei der Elektromotor in Betriebsbeziehung mit dem Prozessor verbunden ist; wobei der Speicher ein Programm speichert, das, wenn durch den Prozessor ausgeführt, bewirkt, dass der Prozessor dem Spannungsgenerator befiehlt, Energie an die aktive Elektrode des elektrochirurgischen Stabs abzugeben, wobei die Energie in einem vorbestimmten ersten Energiebereich liegt, und während Zeitperioden, wenn Energie im ersten Energiebereich abgegeben wird, das Programm bewirkt, dass der Prozessor: den Flüssigkeitsfluss, der in eine Öffnung des elektrochirurgischen Stabs mit einer ersten Flussrate gezogen wird, durch Steuerung der Peristaltikpumpe steuert; Zeitperioden erkennt, wenn die aktive Elektrode in Betriebsbeziehung mit Gewebe steht; und die Geschwindigkeit der Peristaltikpumpe in Reaktion darauf erhöht, dass er erfasst, dass die aktive Elektrode in Betriebsbeziehung mit Gewebe steht; dem Spannungsgenerator befiehlt, Energie an die aktive Elektrode abzugeben, wobei die Energie in einem vorbestimmten ersten Energiebereich liegt, und während Zeitperioden, wenn Energie im zweiten Energiebereich abgegeben wird, das Programm bewirkt, dass der Prozessor: den Flüssigkeitsfluss, der in eine Öffnung des elektrochirurgischen Stabs mit einer zweiten Flussrate gezogen wird, durch Steuerung der Peristaltikpumpe steuert; Zeitperioden erkennt, wenn die aktive Elektrode in Betriebsbeziehung mit Gewebe steht; und die Geschwindigkeit der Peristaltikpumpe in Reaktion darauf herabsetzt, dass er erfasst, dass die aktive Elektrode in Betriebsbeziehung mit Gewebe steht.
Elektrochirurgischer Regler nach Anspruch 25, wobei, wenn der Prozessor die Geschwindigkeit der Peristaltikpumpe herabsetzt, das Programm bewirkt, dass der Prozessor einen Flusssollwert für die Peristaltikpumpe in Reaktion darauf herabsetzt, dass er erfasst, dass die aktive Elektrode in Betriebsbeziehung mit Gewebe steht.
Elektrochirurgischer Regler nach Anspruch 25 oder 26: wobei, wenn der Prozessor den Flüssigkeitsfluss steuert, der bei der zweiten Durchflussrate in die Öffnung gezogen wird, das Programm bewirkt, dass der Prozessor Open-Loop-Steuerung der Peristaltikpumpengeschwindigkeit ausgeführt; und wobei, wenn der Prozessor die Geschwindigkeit der Peristaltikpumpe herabsetzt, das Programm bewirkt, dass der Prozessor Closed-Loop-Steuerung der Peristaltikpumpe ausgeführt.
Elektrochirurgischer Regler nach Anspruch 25, 26, oder 27, wobei, wenn der Prozessor dem Spannungsgenerator befiehlt, Energie im ersten Energiebereich abzugeben, das Programm bewirkt, dass der Prozessor: die Abgabe von Energie bei einem Standardenergiesollwert befiehlt, wobei der Standardenergiesollwert im ersten Energiebereich liegt; und dann die Abgabe von Energie bei einem zweiten Energiesollwert befiehlt, wobei der zweite Energiesollwert im ersten Energiebereich liegt, und Ausführung in Reaktion darauf, dass der elektrochirurgische Regler einen Befehl empfängt.
Elektrochirurgischer Regler nach Anspruch 28, wobei der zweite Energiesollwert wenigstens einer ausgewählt aus der aus Folgenden bestehenden Gruppe ist: einer Energie, die höher als der Standardenergiesollwert ist; und einer Energie, die niedriger als der Standardenergiesollwert ist.
Elektrochirurgischer Regler nach Anspruch 28 oder 29, wobei nach Befehlen der Abgabe von Energie bei dem Standardenergiesollwert und Befehlen der Abgabe von Energie bei dem zweiten Energiesollwert, das Programm ferner bewirkt, dass der Prozessor die Abgabe von Energie bei einem dritten Energiesollwert befiehlt, der von dem Standardenergiesollwert und dem zweiten Energiesollwert verschieden ist, wobei der dritte Energiesollwert im ersten Energiebereich liegt, und das Befehlen hinsichtlich des dritten Energiesollwerts in Reaktion darauf erfolgt, dass der elektrochirurgische Regler einen Befehl empfängt.
Elektrochirurgischer Regler nach einem der Ansprüche 25–30, ferner umfassend einen Speicher, der ein Programm speichert, das, wenn es durch den Prozessor ausgeführt wird, bewirkt, dass der Prozessor, bevor er dem Spannungsgenerator befiehlt, Energie im ersten oder zweiten Energiebereich abzugeben: dem Spannungsgenerator befiehlt, in einem Testenergiebereich abzugeben, wobei der Testenergiebereich niedriger als der erste und der zweite Energiebereich ist, und der Testenergiebereich nicht ausreicht, um Plasmabildung an der aktiven Elektrode zu bewirken; und einen Hinweis auf aktiven Elektrodenverschleiß feststellt.
Elektrochirurgischer Regler nach Anspruch 31, wobei, wenn der Prozessor einen Hinweis auf aktiven Elektrodenverschleiß feststellt, das Programm bewirkt, dass der Prozessor die Impedanz einer Elektrodenschaltung, die die aktive Elektrode umfasst, misst.
Elektrochirurgischer Regler nach Anspruch 31 oder 32, wobei das Programm während Zeitperioden, wenn der Spannungsgenerator Energie im ersten oder zweiten Energiebereich bereitstellt, bewirkt, dass der Prozessor aktiven Elektrodenverschleiß abschätzt.
Elektrochirurgischer Regler, umfassend: einen Prozessor; einen Speicher, der mit dem Prozessor verbunden ist; einen Spannungsgenerator, der in Betriebsbeziehung mit dem Prozessor steht, wobei der Spannungsgenerator eine aktive Klemme umfasst; einen Stabverbinder, der konfiguriert ist, sich mit einem Verbinder eines elektrochirurgischen Stabs zu verbinden, wobei wenigstens ein elektrischer Stift des Stabverbinders mit der aktiven Klemme des Spannungsgenerators verbunden ist; eine Peristaltikpumpe, die einen Rotor umfasst, der mit einem Elektromotor verbunden ist, wobei der Elektromotor in Betriebsbeziehung mit dem Prozessor steht; wobei der Speicher ein Programm speichert, das, wenn durch den Prozessor ausgeführt, bewirkt, dass der Prozessor dem Spannungsgenerator befiehlt, Energie an der aktiven Klemme bei einem ersten Standardenergiesollwert bereitzustellen, wobei der erste Standardenergiesollwert in einem ersten Energiebereich liegt, und dann dem Spannungsgenerator befiehlt, Energie an der aktiven Klemme bei einem zweiten Energiesollwert bereitzustellen, wobei der zweite Energiesollwert verschieden von dem ersten Standardenergiesollwert ist, wobei der zweite Energiesollwert im ersten Energiebereich liegt, Übergehen zu dem zweiten Energiesollwert in Reaktion darauf, dass der elektrochirurgische Regler einen Befehl empfängt.
Elektrochirurgisches System nach Anspruch 34, wobei das Programm ferner bewirkt, dass der Prozessor: einen Verstopfungszustand erfasst, indem es bewirkt, dass der Prozessor: eine erste Feststellung eines Vorhandenseins einer Verstopfung basierend auf der Änderung eines ersten überwachten Parameters trifft; und dann das Vorhandensein einer Verstopfung basierend auf einem zweiten überwachten Parameter verschieden von dem ersten überwachten Parameter verifiziert.
Elektrochirurgisches System nach Anspruch 35, wobei die überwachten Parameter jeweils wenigstens einer sind, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Impedanz; Stromfluss; Temperatur eines Schlauchelements; Wirksamkeit von Regleränderungen; an eine Elektrodenschaltung abgegebenem Durchschnittsstrom.
Elektrochirurgischer Regler nach Anspruch 34, 35, oder 36, wobei, nachdem der Prozessor dem Spannungsgenerator befiehlt, Energie im ersten Energiebereich bereitzustellen, das Programm ferner bewirkt, dass der Prozessor dem Spannungsgenerator befiehlt, der aktiven Elektrode Energie in einem vorbestimmten zweiten Energiebereich bereitzustellen, der von dem ersten Energiebereich verschieden ist.
Elektrochirurgischer Regler nach Anspruch 37, wobei während Zeitperioden, wenn der Spannungsgenerator Energie im zweiten Energiebereich bereitstellt, das Programm ferner bewirkt, dass der Prozessor dem Spannungsgenerator befiehlt, Energie bei einem zweiten Standardenergiesollwert bereitzustellen, wobei der zweite Standardenergiesollwert im zweiten Energiebereich liegt; und dann dem Spannungsgenerator befiehlt, Energie bei einer dritten Energie bereitzustellen, wobei der dritte Energiesollwert vom zweiten Standardenergiesollwert verschieden ist, und der dritte Energiesollwert im zweiten Energiebereich liegt.
Elektrochirurgischer Regler nach Anspruch 37 oder 38: wobei während Zeitperioden, wenn der Spannungsgenerator Energie im ersten Energiebereich bereitstellt, das Programm bewirkt, dass der Prozessor: den Flüssigkeitsfluss, der mit einer ersten Flussrate in eine Öffnung des elektrochirurgischen Stabs gezogen wird, durch die Steuerung der Peristaltikpumpe steuert; Zeitperioden erkennt, wenn die aktive Elektrode in Betriebsbeziehung mit Gewebe steht; und die Geschwindigkeit der Peristaltikpumpe in Reaktion auf die Erfassung erhöht, dass die aktive Elektrode in Betriebsbeziehung mit Gewebe steht; wobei während Zeitperioden, wenn der Spannungsgenerator Energie im zweiten Energiebereich bereitstellt: den Flüssigkeitsfluss, der mit einer zweiten Flussrate in eine Öffnung des elektrochirurgischen Stabs gezogen wird, durch die Steuerung der Peristaltikpumpe steuert; Zeitperioden erkennt, wenn die aktive Elektrode in Betriebsbeziehung mit Gewebe steht; und die Geschwindigkeit der Peristaltikpumpe in Reaktion auf die Erfassung herabsetzt, dass die aktive Elektrode in Betriebsbeziehung mit Gewebe steht;
Elektrochirurgischer Regler nach Anspruch 39, wobei, wenn der Prozessor die Geschwindigkeit der Peristaltikpumpe herabsetzt, das Programm bewirkt, dass der Prozessor den Flusssollwert in Reaktion darauf, dass der elektrochirurgische Regler erfasst, dass die aktive Elektrode in Betriebsbeziehung mit dem Gewebe steht, herabsetzt.
Elektrochirurgischer Regler nach Anspruch 39 oder 40: wobei, wenn der Prozessor den Flüssigkeitsfluss steuert, der bei der zweiten Durchflussrate in die Öffnung gezogen wird, das Programm bewirkt, dass der Prozessor Open-Loop-Steuerung der Peristaltikpumpengeschwindigkeit ausführt; und wobei, wenn der Prozessor die Geschwindigkeit der Peristaltikpumpe herabsetzt, das Programm bewirkt, dass der Prozessor Closed-Loop-Steuerung der Peristaltikpumpe ausführt.
Elektrochirurgische Regler nach einem der Ansprüche 34–41, wobei der zweite Energiesollwert wenigstens einer ausgewählt aus der aus Folgenden bestehenden Gruppe ist: einer Energie, die höher als der erste Standardenergiesollwert ist; und einer Energie, die niedriger als der erste Standardenergiesollwert ist.
Elektrochirurgischer Regler, umfassend: eine Stabsteuerungsschnittstelle, die eingerichtet ist, die Energie zu steuern, die von einem elektrochirurgischen Stab appliziert wird; eine Pumpsteuerungsschnittstelle, die eingerichtet ist, eine Pumpe zum Steuern einer Flussrate des Flusses einer Flüssigkeit in dem elektrochirurgischen Stab zu steuern; und einen Prozessor, der konfiguriert ist, wenigstens eine der Stabsteuerungsschnittstelle oder der Pumpsteuerungsschnittselle zu steuern, um das Verfahren nach einem der Ansprüche 1–24 durchzuführen.
Elektrochirurgischer Regler nach Anspruch 43, wobei die Stabsteuerungsschnittstelle ferner einen Spannungsgenerator umfasst, der in Betriebsbeziehung mit dem Prozessor verbunden ist, wobei der Spannungsgenerator eine aktive Klemme umfasst, und einen Stabverbinder, der konfiguriert ist, um mit einem Verbinder eines elektrochirurgischen Stabs zu verbinden, wobei wenigstens ein elektrischer Steckstift des Stabverbinders mit der aktiven Klemme des Spannungsgenerators verbunden ist.