DE19534151A1 - Hochfrequenz-Chirurgiegerät - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Hochfrequenz (HF)-Chirurgiegerät gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Derartige HF-Chirurgiegeräte sind allgemein bekannt. Nur beispielhaft wird auf die deutschen Offenlegungs­ schriften 31 51 991, 39 11 416 oder 39 42 998 ver­ wiesen. Auf diese Druckschriften wird im übrigen zur Erläuterung aller, hier nicht im einzelnen beschrie­ benen Einzelheiten bzw. der sonstigen technischen Ausbildung von HF-Chirurgiegeräten ausdrücklich Bezug genommen.

Bei den bekannten HF-Chirurgiegeräten besteht - wie auch bei anderen elektromedizinischen Geräten - fol­ gendes Problem:
Nach IEC 601 benötigen elektromedizinische Geräte eine galvanische Trennung zwischen der netzseitigen Stromver­ sorgung und dem Patienten-Anwenderteil. Diese galvani­ sche Trennung erfolgt bei den bekannten gattungsgemäßen HF-Chirurgiegeräten mittels eines Trenntransformators, der entweder ein primärseitig unmittelbar an die Netz­ wechselspannung angeschlossener Netztransformator oder Bestandteil eines primär getakteten Schaltnetzteils sein kann.

Nun haben leistungsstarke Hochfrequenz-Chirurgiegeräte eine Ausgangsleistung von 400 W, ggf. sogar mehr. Dies bedeutet, daß - je nach Wirkungsgrad - eingangsseitig ca. 600 W oder mehr Leistung bereitgestellt werden muß.

Ein als Trenntransformator ausgeführter Netztransforma­ tor wird damit sehr voluminös und entsprechend schwer. Bei Verwendung eines Schaltnetzteils wird der er­ forderliche Transformator zwar kleiner, da in der Regel mit Frequenzen zwischen 50 und 100 kHz gearbeitet wird, dennoch ist der kostenmäßige Aufwand für den Transfor­ mator im Vergleich zu den Gesamtkosten eine nicht zu vernachlässigende Größe. Ferner nimmt das Volumen des Gerätes zu.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hoch­ frequenz-Chirurgiegerät anzugeben, das ohne Verwendung eines Netz-Trenntransformators zur galvanischen Tren­ nung zwischen Netz und Anwenderteil die einschlägigen Normen für elektromedizinische Geräte wie IEC 601 oder VDE 0750 erfüllt.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben.

Die Erfindung geht von folgender Erkenntnis aus:
Praktisch jedes HF-Chirurgiegerät verfügt über einen Hochfrequenz-Ausgangstransformator zur Leistungsan­ passung zwischen Leistungsendstufe und Schneidelek­ trode, der in der Regel mit Frequenzen von 0,5 bis 1 MHz betrieben wird. Dieser Hochfrequenz-Ausgangstrans­ formator wird bei den bekannten Chirurgiegeräten jedoch nicht für die galvanische Trennung zwischen Netz und Anwenderteil benutzt.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß es möglich ist, diesen HF-Ausgangstransformator für die galvanische Trennung zwischen der (Netz)-Versorgungsspannung und dem Patienten-Anwenderteil zu nutzen. Hierzu wird der HF-Ausgangstransformator entsprechend den erforderli­ chen Normen insbesondere hinsichtlich Isolationsspan­ nung sowie Luft-und Kriechstrecken ausgebildet. Insbe­ sondere kann ein Hochfrequenztransformator eingesetzt werden, der IEC 601 bzw. VDE 0750 erfüllt.

Da der Hochfrequenz-Ausgangstransformator mit sehr hohen Frequenzen, nämlich typischerweise 0,5 bis 1 MHz betrieben wird, kann der Hochfrequenz-Ausgangstrans­ formator klein, leicht und damit vergleichsweise kostengünstig verglichen mit herkömmlichen Netz-Trenn­ transformatoren oder herkömmlichen Trenntransformatoren in Schaltnetzteilen ausgebildet werden. Durch die er­ findungsgemäße Ausbildung werden demnach nicht nur die Kosten, sondern auch das Gerätgewicht und die gesamte Gerätebaugröße verringert.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben:
Gemäß Anspruch 2 ist die Steuerelektronik vom Lei­ stungsteil galvanisch getrennt. Diese galvanische Tren­ nung kann beispielsweise durch Übertrager oder Opto­ koppler (Anspruch 3) erfolgen.

Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Steuerelek­ tronik ein getrenntes Netzteil aufweist (Anspruch 4).

Im Anspruch 5 ist angegeben, daß zur Versorgung des HF-Leistungsverstärkers mit der erforderlichen Leistung das "Netzteil" einen universellen Gleichrichter sowie einen steuerbaren DC/DC-Wandler aufweist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausfüh­ rungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben, deren einzige Figur ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Hochfrequenz-Chirurgiegeräts zeigt.

In dem dargestellten Blockschaltbild eines Hochfre­ quenz-Chirurgiegeräts ist der Leistungsteil (Blöcke in der oberen Reihe) mit 1 und die Steuerelektronik (Blöcke in der unteren Reihe) mit 2 bezeichnet.

Der Leistungsteil 1 weist einen universellen Gleich­ richter 3 auf, an dem die Netz-Wechselspannung, die je nach Landesnorm zwischen 100 und 240 V betragen kann, anliegt. Der Ausgangsanschluß des universellen Gleich­ richters 3 ist mit einem steuerbaren DC/DC-Wandler 4 verbunden, der einen HF-Leistungsverstärker 5 mit Lei­ stung versorgt. Der Ausgangsanschluß des Lei­ stungsverstärkers 5 ist mit einem Hochfrequenz-Aus­ gangstransformator 6 verbunden, der die einzige galva­ nische Trennung zwischen der Netz-Versorgungsspannung und dem Patienten-Anwenderteil (Pfeil 7) darstellt.

Die Steuerelektronik 2 ist in üblicher Weise aufgebaut. Insbesondere ist eine Einheit 8 vorgesehen, mittels derer ein Meßsignal aus dem HF-Ausgang des HF-Ausgangs­ transformator 6 ausgekoppelt wird. Das Ausgangssignal der Einheit 8 liegt an einer Steuerelektronik 9 an, die sowohl den steuerbaren DC/DC-Wandler 4 als auch den HF-Leistungsverstärker 5 steuert. Dabei ist eine galvani­ sche Trennung, die typischerweise 4 kV/8 mm Kriechweg erfüllt, vorgesehen, und die beispielsweise mittels Optokopplern oder Übertragern realisiert ist.

Zur Versorgung der Steuerelektronik ist ein zweites universelles Netzteil 10 vorgesehen, das für niedrige Leistungen, wie beispielsweise 15 W ausgelegt ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung erhält man bei geringem baulichem Aufwand ein kleineres und leichteres Hochfrequenz-Chirurgiegerät als bei der herkömmlichen Ausbildung, bei der die galvanische Trennung zwischen Patienten-Anwenderteil und Netz-Versorgungsspannung im eigentlichen Netzteil erfolgt.

Claims (5)

1. Hochfrequenz-Chirurgiegerät mit einem Leistungs­ versorgungsteil (1), der einen Hochfrequenz-Transfor­ mator (6) aufweist und einer Steuerelektronik (2) für den Leistungsversorgungsteil, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochfrequenztransfor­ mator die einzige galvanische Trennung zwischen der (Netz)-Versorgungsspannung und dem Patienten-An­ wenderteil (7) darstellt.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektronik vom Leistungsteil galvanisch getrennt ist.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung mittels Optokoppler oder Übertrager erfolgt.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektronik ein getrenntes Netzteil aufweist.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, da% 3 der Hochfrequenztransfor­ mator IEC 601 bzw. VDE 0750 erfüllt.