DE2365276C3 - Stromversorgungsvorrichtung für ein chirurgisches Messer - Google Patents
Stromversorgungsvorrichtung für ein chirurgisches MesserInfo
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- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
- A61B18/12—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by passing a current through the tissue to be heated, e.g. high-frequency current
- A61B18/1206—Generators therefor
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- A61B18/14—Probes or electrodes therefor
- A61B18/16—Indifferent or passive electrodes for grounding
Description
4ί Die Erfindung betrifft eine Stromversorgungsvorrichtung
für ein chirurgisches Messer, mit Mitteln zur Erzeugung eines Hochfrequenzstromes, mit Mitteln zur
Zuführung des Hochfrequenzstromes zum chirurgischen Messer, mit Detektormitteln zur Feststellung des
v> Stromflusses im Messerstromkreis und mit Mitteln zur
Feststellung einer Differenz zwischen der von den Detektormitteln gelieferten Ausgangsspannung mit
einer Vergleichsspannung. Eine solche Stromversorgungsvorrichtungist
aus der US-PS 36 01 126 bekannt.
γλ Chirurgische Messer weisen im allgemeinen eine
Behandlungselektrode, die dem Ende einer Nadel oder Klinge ähnelt und eine sehr geringe Berührungsfläche
besitzt, und eine fest angeordnete Elektrode in Form einer Platten-Elektrode, die eine große Berührungsfläehe
besitzt, auf, wobei ein Hochfrequenzstrom zwischen der Behandlungselektrode und der festen Elektrode
durch den menschlichen Körper geleitet wird. Der Hochfrequenzstrom, der sich am Ende der Behandlungselektrode
konzentriert, erzeugt dort )oule'sche
*>"> Wärme und diese Joule'sche Wärme verursacht in einer
Gewcbestruknir eine Gasexplosion, wodurch es möglich wird, an einem betroffenen Körperteil einen
Einschnitt oder eine Durchtrennung durchzuführen.
Mittels eines Stromes von etwas höherer Frequenz als die des Stromes zum Schneiden oder mittels eines
Hochfrequenzstromes, der mit einem gedämpften Niederfrequenzstrom amplitudenmoduliert ist, wird im
menschlichen Körper eine thermische Koagulation des Körperproteins an der operierten oder geschnittenen
Fläche erreicht, wodurch Lymphgefäße und feine Blutgefäße verschlossen und damit Blutungen gestoppt
werden.
Bei elektrisch arbeitenden Messern passiert es häufig,
daß der Patient an einem Körperteil verbrannt wird, an dem nicht operiert wird. Darüber hinaus kann durch
Berührung des Körpers mit anderen elektrischen Geräten ein konzentrierter Strom unnötigerweise durch
den Körper des Patienten fließen, wenn eine Zufüh- π rungsleitung zwischen der Stromversorgungsquelle und
dem chirurgischen Messer unterbrochen ist oder der Kontaktividerstand zwischen dem Patienten und den
Elektroden des chirurgischen Messers zunimmt. Es ist häufig der Fall, daß ein Patient bei einer Operation mit
anderen. Geräten, mit denen Körper- oder Organfunktionen während der Operationen gemessen werden,
z. B.Geräte zur Kontrolle der Herz- und Atemfunktion, in Berührung kommt. Bei vollkommener Unterbrechung
der Zuleitung zur fest angeordneten Elektrode wird 2j
dann bei Ansetzen des Messers der Stromkreis über einen unerwünschten Weg geschlossen, so daß die
Hochfrequenzenergie sich nicht an der zu operierenden Stelle auswirkt, sondern an einer anderen Stelle des
Körpers. Bei zunehmendem Kontaktwiderstand zwi- so sehen dem Patienten und beispielsweise der fest
angeordneten Elektrode, wird sich beim Schließen des Stromkreises die Hochfrequenzenergie nicht an der
gewünschten Stelle sondern im Bereich der Berührung des Körpers mit der fest angeordneten Elektrode r,
auswirken und dort zu Verbrennungen führen.
Bei der eingangs erwähnten US-PS 36 01 126 dient ein Detektormittel für den Stromfluß dazu, den durch
den Messerstromkreis fließenden Strom konstant zu halten, damit bei Widerstandsschwankungen während
der Operation eine homogene Behandlung erfolgen kann. Dies wird durch Regelung der Verstärkung eines
Leistungsverstärkers bewirkt. Die Verstärkung des Verstärkers wird durch einen Differenzverstärker
geregelt, der eine als Vergleichsspannung dienende 4> Ausgangsspannung von einer Poteniiometeranordnung
mit dem Ausgang der Detektormittel für den Stromfluß im Messerstromkreis vergleicht.
Bei dieser Anordnung führt jedoch die Aufrechlerhaltung des Stromes auf einem konstanten Pegel dazu, daß, ίο
wenn der Patient mit einer anderen leitenden Vorrichtung als der Elektrode in Berührung kommt,
Verbrennungen oder Stromschläge möglich sind. Ein Abschalten der Stromversorgung bei Ansteigen des
Widerstandes im Stromkreis über einen bestimmten ■■>■-■
Wert ist zwar vorgesehen, jedoch erst dann, wenn das chirurgische Messer in Betrieb genommen und der
Stromkreis geschlossen wird. Zu diesem Zeitpunkt kommt jedoch die Abschaltung zu spat, weil die
Stromversorgungsvorrichtung bereits auf volle Lei- «>
stung geschaltet ist und dann sofort der Verbrennungsschaden oder Stromschlag eintritt.
Aus der US-PS 36 28 094 und der DE-AS Il 39 927
sind Sicherheitsschaltungen bekannt, die nur bei auf volle Leistung eingeschalteter Hochfreqticnzenergie 6-;
wirksam werden und für den Fall, daß bei bereits angesetzter Behandlungselektrode ein Fehler festgestellt
wird, ein Alarmsignal erzeugen oder den Hochfrequenzgenerator abschalten. Eine Gefährdung
des Patienten wird hierbei zwar vermindert aber nicht unterbunden.
Aus der US-PS 36 83 923 ist ferner eine an die Netzzuleitung eines elektrischen Gerätes angeschlossene
Sicherheitsschaltung bekannt, die bei falscher Polung der Anschlüsse oder bei fehlender Erdung eine
Einschaltung verhindert.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Stromversorgungsvorrichtung für
ein chirurgisches Messer der eingangs genannten Art Mittel vorzusehen, die vor Inbetriebnahme des Messers
erlauben zu prüfen, ob ein Zustand vorliegt, bei dem der Patient einer Verbrennung oder einem Stromschlag
ausgesetzt ist.
Die gestellte Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch
gelöst, daß an die Mittel zur Erzeugung des Hochfrequenzstromes eine Auswahlvorrichtung angeschlossen
ist, durch die dem Messer die zur Operation benötigte volle oder eine zum Feststellen d<>. Stroniflusses im
Messerstromkreis geschwächte Hochfr:quenzenergie zuführbar ist, daß die Detektormittel sowohl der
Zuleitung zur festen Elektrode als auch der Zuleitung zur Behandlungselektrode zugeordnet sind, daß eine
Schaltung zur Feststellung einer Differenz zwischen der von dem der Behandlungselektrode zugeordneten
Detektormittel gelieferten Ausgangsspannung und einer ersten Vergleichsspannung vorgesehen ist, daß
eine Schaltung zur Feststellung viner Differenz zwischen der von beiden Detektormitteln gelieferten
Spannungen und einer zweiten Vergleichsspannung vorgesehen ist, daß die Ausgangssignale der beiden
Schaltungen Mittel zur Bestimmung, ob über das Messer der für die Operation notwendige Strom fließt oder
nicht, beaufschlagen und daß den Bestimmungsmittein Anzeigemittel nachgeschaltet sind, die in Abhängigkeit
von den von den Bestimmungsmitteln abgegebenen Signalen anzeigen, ob der für die Operation notwindige
Strom fließt oder nicht.
Durch diese Maßnahmen wird dem operierenden Aizt signalisiert, ob er die Operation durchführen kann,
oder ob einer der genannten Fehler vorliegt. Der für die Operation notwendige Strom ist dann gegeben, wenn
der volle Nutzstrom über die Elektroden fließt und keinerlei Nebenschlußwege vorhanden sind.
Die vorgeschlagene Vorrichtung ermöglicht vor der Operation eine Beaufschlagung des Messers mit einer so
geringen Hochfrequenzenergie, daß keinerlei Schaden für den Patienten eintreten kann, wenn zur Prüfung des
Stromflusses die Behandlungselektrode an den Körper angelegt wird. Nach Einschalten des Gerätes signalisiert
die Anzeigevorrichtung stets, daß noch nicht geschnitten "erden darf. Der behandelnde Arzt legt dann, bei
zunächst geschwächter und gefahrloser Dosierung der Hochfreqiienzenejgie das Messer an den Körper des
Patienten an, um festzustellen, ob der volle Nutzstrom
fließt oder ob ein Fehler vorliegt. Wenn dann die Anzeigevorrichtung signalisiert, daß keine Nebenschlüsse
oder Leitungsunterbrechungen vorhanden sind, kann die volle Hochfrequenzenergie eingeschaltet und
der Operationsvorgang begonnen werden. Es wird also zwangsläufig eine Prüfung vorgenommen, bevor überhaupt
die Möglichkeil eines Schadens für den Patienten eintreten kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung
näher erläutert. In der Zeichnung bedeutet
Fig.1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform;
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Abwandlung der in
F i g. I dargestellten Ausführtingsform:
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer dritten Ausführungsform und
F i g. 4 ein Blockschaltbild einer vierten Ausführungsform.
Gemäß F i g. I besteht eine Auswahlvorrichtung 78 aus zwei Toren 81 und 82. einem die Tore beaufschlagenden
Generator 71 und einem Schalter 72. Die Ausgangsklemme eines Hochfrequenzgenerators 11 ist
über das Tor 81 mit einer ODER-Schaltung 62 verbunden. Die Ausgangsklemme des Hochfrequenzgenerators
11 ist ferner über das Tor 82 mit einer aus einem veränderbaren Widerstand bestehenden Einstellschaltung
12 verbunden, deren Ausgang an die ODER-Schaltung 62 angeschlossen ist. Das Ausgangssignal
der ODER-Schaltung 62 wird über eine aus einem Spannungsverstärker 21 und einem Leistungsverstärker
22 bestehende Reihenschaltung einem Ausgangstransfonnator 31 zugeführt. Kondensatoren 32 und 33 am
Ausgang des Transformators dienen zur Sperrung des Gleichstromes. Am Ausgang der Schallung 3 stehende
Signale werden einem elektrischen, chirurischcn Messer
4 zugeführt, das eine Behandlungselektrode 41 und eine
feste Elektrode 42 besitzt.
Zw ischen dem Kondensator 32 und der Behandlungselcktrode
41 ist em erster Pegeldetektor 91 zur Feststellung des der Behandlungselcktrode 41 zugeführten
Hochfrequenzstromes vorgesehen. Ein Ausgangssignal Λ vom Detektor 91 wird einem dritten Tor 83
über eine Reihenschaltung zugeführt, die aus einem
Sp.innungsumsetzer 99 in Form eines Transformators und einer Gleichrichtcrschaltung 10! besteht. Das
Ausgangssigna! des Tores 83 wird einem Verstärker 111
zugeführt. Durch den Detektor 91. den Spannungsumsetzer 99. die Gleichrichterschaltung 101 und den
Verstärker 111 wird eine Schaltung 911 zur Feststellung
des Pegels gebildet. Ein zweiter Pegeldetektor 92 ist zwischen dem Kondensator 33 und der festen Elektrode
42 angeordnet. Der zweite Pegeldetektor 92 dient zur Ermittlung des Amplitudenpegels des der festen
UND-Tor 153.
Das Ausgangssignal vom Differenzverstärker 121 der
Schaltung 912 wird einem zweiten Schmitt-Trigger 133 zugeführt, dem auch eine Vcrglcichsspannung zugeführt
wird, die in der Schaltung 142 erzeugt wird. Der Schmitt-Trigger 132 und die Schaltung 141 bilder, eine
Schaltung 342. Der Wert der Vergleiehsspanniing wird
experimentell bestimmt und entspricht einer Ausgangsspannung des Differenzverstärkers der Schaltung 912.
wenn die Differenz zwischen der Größe des der Behandlungselcktrode 41 /»geführten Stromes und des
der festen Elektrode 42 /ugeführten Stromes innerhalb eines zulässigen Bereiches maximal ist. Wenn das
Ausgangssignal des IJifferen/verstJrkcrs 121 eine
geringere Spannung besitzt als die Vergleichsspannung, dann befindet sich das chirurgische· Messer 4 in einem
für die Operation notwendigen Zustand, so daß die Erzeugung eines Aiisganpssignals am Schmitt-Trigger
132 bewirkt wird. Ein am Schmitt-Trigger 132
vorhandenes Ausgangssigna! wird d uvh einen zweiten Multivibrator 152 zugcfühn. Der Ausgang des Generators
71 der Auswahlvorrichtung 78 wird ebenfalls dem Multivibrator 152 über eine der beiden Schaltstellungen
des Schalters 72 zugeführt. Der Multiubrator 152 wird
beim Ansteigen des Ausgangssignals des Generators 71 der Auswahlvorrichtung 78 gesetzt und beim Abfall des
Ausgangssignals am zweiten Schmitt-Trigger 132 der
Schaltung 342 zurückgesetzt, wodurch der zweite Multivibrator 552 nunmehr in den gesetzten Zustand
gebracht wird und ein Signal erzeugt, das seinerscil« dem UND-Tor 15) zugeführt wird. Die Multivibratorcn
151 und 152 sowie das UND-Tor 153 bilden eir
Bcstimm'jngsmittel 150.
Das Ausgangssignal des UND Tores 153 de« Bestimmungsmittels 150 wird einem Anzeigemittel 161
/ugciührt. Das Anzeigemittel 161 zeigt an. daß da«
chirurgische Messer 4 sich im normalen für die Operation notwendigen Zustand befindet, wenn es von
UND-Tor 153 ein Ausgangssignal empfängt, und dal: das chirurgische Messer 4 sich in einem anomalen, füt
die Operation nicht geeigneten Zustand befindet, wcnr
[.ICMlVJUC ti /.UKCIUItI(CIl I I CM. I III L^UV.1 l/.lli UMl\. ι. ι .>■ ■
•Nusgangssignal 0 vom zweiten Pegeldetektor 92 wird
einem vierten Tor 84 über einen zweiten, ebenfalls aus
einem Transformator bestehenden Spannungsi.mset/.er
100 und einer Gleichrichterschaltung 102 zugeführt. Ein Ausgangssignal vom vierten Tor 84 wird einem
Differenzverstärker 121 über einen Verstärker 112 zugeführt. In den Differenzverstärker 121 wird auch der
Ausgang des Verstärkers 111 eingespeist. Der zweite
Detektor 92. oie Schaltung 102. das· Tor 84. der
Verstärker 112 und der Differenzverstärker 121 bilden
eine Schaltung 912 zur Feststellung der Pegddifferenz.
Ein Ausgang des Verstärkers 111 wird einem Schmitt-Trigger 131 zugeführt, dessen Eingang auch
eine Vergleichsspannung von einer diese Vergieichsspannung erzeugenden Schaltung 141 zugeführt wird.
Der Schmitt-Trigger 131 und die Schaltung 141 bilden
eine Vergleichsschaltung 341. Das Ausgangssignal vom Schmitt-Trigger 131 wird einem Multivibrator 151
zugeführt. Der Eingang des Multivibrators 151 wird ferner vom Generator 71 der Auswahlvorrichtung 78
über eine der beiden Schaltstellungen des Schalters 72 beaufschlagt. Der Multivibrator 151 wird beim Ansteigen
des Ausgangssignals des Generators 71 der Auswahlvorrichtung 78 zurückgesetzt und beim Abfall
des Ausgangssignals des ersten Schmitt-Triggers 131 gesetzt und gibt dabei ein Setz-Ausgangssignal an ein
Das Ausgangssignal des Generators 71 wird der Toren 82, 83 und 84 über die eine der beider
Ji Schaltstellungen des Schalters 72 und dem Tor 81 übci
die andere der beiden Schaltstellungen des Schalters 7;
zugeführt. Die Tore 81, 82, 83 und 84 werden geöffnet wenn ihnen ein Steuersignal aufgeprägt wird, und si«
sind geschlossen, wenn sie kein Steuersignal erhalten
Die Multivibratoren 151 und 152 befinden sich irr
zurückgesetzten Zustand, wenn die Stromversotgungs quelle zu Beginn in Betrieb gesetzt wird. Die in Fig.
dargestellte Anordnung arbeitet wie folgt:
Wenn das elektrische chirurgische Messer in seinet wirksamen Zustand gebracht wird, befinden sich di(
Multivibratoren 151 und 152 im zurückgesetztei Zustand und erzeugen kein Ausgangssignal, so daß aucl
das UND-Tor 153 an der Erzeugung eines Ausgangssi gnals gehindert wird, wodurch die Anzeigevorrichtunj
161 den anomalen Zustand des chirurgischen Messers < anzeigt. Hierbei wird über den Schalter 72 eil
Ausgangssigtial vom Generator 71 nur dem ersten To 81 zugeführt. Dadurch öffnet dieses, wodurch den
chirurgischen Messer 4 das Hochfrequenzsignal übe das Tor 81 ungedämpft zugeführt wird. Da die Tore 82
83 und 84 geschlossen bleiben, wird weder de Einstellschaltung 12 ein Hochfrequenzstrom zugefühn
noch wird den Multivibratoren 151 und 152 ein Signa
aufgeprägt, so daß die Multivibratoren 151 und 152
zurückgesetzt bleiben. In diesem Zustand zeigt die Anzeigeschaltung 161 den anomalen, für die Operation
nicht geeigneten Zustand des chirurgischen Messers 4
an. Dies bedeutet jedoch nicht, daß das chirurgische Messer 4 anomal leitend gemacht wird, sondern es wird
gewan", daß das Messer 4 in Betrieb genommen wird, bevor de: leitende Zustand des Messers festgestellt oder
geprüft worden ist.
Wenn die feste Elektrode 42 de. Mnpsers 4 am
Patienten angebracht wird und über die entsprechende Schaltslellung des Schalters 72 die lore 82, 83 und 84
beaufschlagt werden, wird der Multivibrator 151 in seinen geselzten und der Multivibrator 152 in seinen
zurückgesetzten Zustand gebracht. In diesem Zeitpunkt wird das "For 81 geschlossen und das Tor 82 geöffnet.
Daher wird, wenn die Behandlungsclektrode 41 in Berührung mit dem Patienten gebrach! wird, der
Schaltung 12 über das Tor 82 ein I lochfrequenzstrom
zugeführt, dessen Spannung durch die Schaltung 12 auf einen solchen Pegel herabgesetzt ist. daß eine
Beeinträchtigung des Patienten oder eines Organs von diesem verhindert wird. Dieser geschwächte I lochfrequenzstrom
wird dem chirurgischen Messer 4 zugeführt, um dessen leitenden Zustand über die Schaltung 62 und
die Spannung!«- und Leistungsverstärker 21 und 22 festzustellen. Die den leitenden Zustand feststellenden
Ströme, die der Behandlungsclektrode 41 und der festen Elektrode 42 zugeführt werden, werden in Form der
Signa'e A und ßgewonnen. Die Signale A und /J werden
den .Spannungsumsetzern 99 und 100 sowie den
Gleichrichtern 101 und 102 zugeführt, von denen Signale mit positiver Spannung abgeleitet werden.
F>iese positiven Spannungen werden in den Verstärkern HI und 112 verstärkt. Der Spannungspcgel der
•Vusgangssignale des Verstärkers 111 wird mit der
\ ergleichsspannung verglichen, die in der Schaltung 141
erzeugt wird. Wenn der Spannungspegel des Signals A zur Feststellung des der Behandlungsclektrode 41
zugeführten llochfrequenzstromes nach Verstärkung in Verstärket 111 größer ist als die vorgegebene
Patienten 4i nicht berührt, dann erzeugt der Schmitt-Trigger 131 kein Ausgangssignal und der Multivibrator
151 bleibt zurückgesetzt.
Der Spannungspcgel des von dem der Dehandlungselektrode
41 zugcführten I lochfrequenzsignals abgeleiteten
Signals A wird mit dem Pegel des Signals B im Differenzverstärker 121 verglichen, und eine Differenz
zwischen den Spannungen der Signale A und B wird in dem zweiten Schmitt-Trigger 132 mit der Vergleichsspannung
verglichen, die in der Schaltung 142 erzeugt wird. Wenn die Differenz zwischen den Spannungspegcin
der Signale Λ und B größer is! als die Verglcichsspannung. d. h. wenn der zur Feststellung
dienende I lochfrequenzstrom deswegen nicht über den normalen Weg fließt, weil die Zuführungsleitung der
festen Elektrode 42 des Messers 4 unterbrochen ist oder ein Berührungswiderstand zwischen der festen Elektrode
42 und dem Patienten 43 sehr groß ist. so daß der Ilochfrequenzstrom anstatt über die Elektroden 4t und
42 des chirurgischen Messers 4 irgendeinen anderen Weg nimmt, dann erzeugt der zweite Schmitt-Trigger
132 ein Ausgangssignal, welches den Multivibrator 152
für die Zurücksetzung vorbereitet. Wenn die Behandlungselektrodc 41 vom Patienten 43 entfernt wird, oder
die Tore 83 und 84 erneut durch Ändern der Schaltstcllung des Schalters 72 geschlossen werden,
dann kommen die Signale A und B nicht mehr zum Differenzverstärker 121, der seinerseits aufhört, ein
Ausgangssignal zu erzeugen, so daß auch verhindert wird, daß vom Schmitt-Trigger 132 ein Ausgangssignal
abgegeben wird, was im Ergebnis dazu führt, daß durch den Abfall des Ausgangssignals vom zweiten Schmitt-Trigger
der zweite Multivibrator 152 zum Zurücksetzen vorbereitet wird. Wenn die Differenz zwischen den
Spannungspegeln des Signals zur Feststellung der der Behandlungselektrode 41 und der festen Elektrode 42
zugeführten Hochfrequenzströme kleiner ist als die Vergleichsspannung, d.h., wenn der leitende Zustand
einer die Stromversorgungsquelle, das chirurgische Messer und den Patienten verbindenden Schaltung
normal ist und keine Nebenschlußströme außerhalb des
cer Schaltung der die Stromversorgungsquelle, das
elektrische Messer und den Körper des Patienten verbindenden Schaltung normal ist und der Behandlungselektrode
41 die normale, für die Operation notwendige Stromgröße zugeführt wird, dann erzeugt
der erste Schmitt-Trigger 131 ein Ausgangssignal, und der Multivibrator 151 wird zum Setzen vorbereitet.
Dieser Vorbereitungszustand wird in den tatsächlichen Setzzustand überführt, wenn der Schmitt-Trigger 131
aufhört, ein Ausgangssignal zu erzeugen und ein abfallendes Ausgangssignal von ihm dem ersten
Multivibrator 151 zugeführt wird, d. h. wenn die Behandlungselektrode 41 von einem Patienten 43
entfernt oder das dritte Tor 83 geschlossen wird, indem erneut die Schaltstellung des Schalters 72 geändert wird.
Wenn der Spannungspegel des Signals A zur Feststellung des der Behandlungselektrode 41 zugeführten
Hochfrequenzsignals nach Verstärkung im Verstärker 111 kleiner als die vorgegebene Vergleichsspannung ist,
d. h. wenn der Behandlungselektrode 41 nicht die normale für die Operation notwendige Strommenge
zugeführt wird, weil eine Zuführungsleitung für das chirurgische Messer 4 unterbrochen ist oder ein
Berührungswiderstand zwischen den Elektroden 41 und 42 des elektrischen Messers 4 und dem Patienten 43 sehr
groß ist, oder wenn die Behandlungselektrode 41 den zweite Schmitt-Trigger 132 kein Ausgangssignal, und
der zweite Multivibrator 152 bleibt im gesetzten Zustand.
Wenn nun die in F i g. I gezeigte Schallstellung des Schalters 72. durch die eine Beaufschlagung des Tores
81 ermöglich; wird, nach einem Umschalten wieder hergestellt wird, dann wird das erste Tor 81 geöffnet und
die Tore 82, 83 und 84 geschlossen, so daß die Schmitt-Trigger 131 und 132 kein Ausgangssignal
abgeben, und die abfallenden Teile der Ausgangssignale der Schmitt-Trigger 131 und 132 werden jeweils den
Multivibratoren 151 und 152 zugeführt, wodurch diese aus einem zum Setzen oder Zurücksetzen vorbereiteten
Zustand in einen tatsächlich gesetzten oder zurückgesetzten Zustand übergeführt werden. Wenn beide
Multivibratoren in einen gesetzten Zustand gebracht werden, d. h. wenn die zuvor die Tore 82, 83 und 84
beaufschlagende Schalterstellung des Schalters 72 erneut geändert wird, weil das Signal A eine höhere
Spannung aufweist als die Vergleichsspannung und die Differenz zwischen den Spannungspegeln der Signale A
und B geringer ist als deren Vergleichsspannung, d. h. wenn in dem Stromkreis der den Patienten, das
chirurgische Messer 4 und die Stromversorgungsquelle verbindet, der für eine Operation notwendige Strom
fließt, dann erzeugt das UND-Tor 153 ein Ausgangssi-
gnat, und die Anzeigeschaltung 161 zeigt den normalen
Betriebszustand des chirurgischen Messers 4 an und hält
das Messer 4 bereit für die Operation. Wenn das Messer 4 in einem geeigneten Betriebszustand ist, und die
Behandlungselektrode 41 in Berührung mit dem Patienten 43 gebracht wird, und wenn ein vom
Hochfrequenzgenerator 11 erzeugtes Hochfrequcnzsignal
unmittelbar der aus dem Spannungsverstärker 21 und dem Leistungsverstärker 7.1 bestehenden Reihenschaltung
zugeführt wird, erfolgt eine Sperrung der Gleichstromkomponente des Ausgangssignals vom
Verstärker 22 in der Ausgangsschaltung 3, und das Ausgangssignal der Schaltung 3 wird dem chirurgischen
Messer 4 zugeführt.
Wenn zumindest einer der Multivibratorcn 151 oder 152 sich im zurückgesetzten Zustand befindet, bedeutet
dies ebenfalls, daß der Stromfluß zwischen dem Patienten und dem elektrischen chirurgischen Messer
und zwischen dem chirurgischen Messer und der Stromversorgungsquelle für eine Operation nicht
ausreicht, weil entweder die Zuführungsleitung des chirurgischen Messers 4 unterbrochen ist, die Elektrode
41 oder 42 des Messers 4 einen schlechten Kontakt mit dem Patienten hat oder der Strom nicht auf dem
normalen Weg verläuft. In einem solchen Fall erzeugt das UND-Tor 153 kein Ausgangssignal, und die
Anzeigevorrichtung 161 setzt die Anzeige des für die Operation nicht geeigneten Zustandes des chirurgischen
Messers 4 foi t, wodurch das Auftreten eines Unfalles verhindert und der Patient geschützt wird.
Wenn die die Beaufschlagung der Tore 82, 83 und 84 ermöglichende Schaltstellung des Schalters 72 während
einer Operation hergestellt wird und infolgedessen das UND-Tor 81 geschlossen ist. wodurch verhindert wird,
daß durch das Tor 81 ein Strom fließt, und die Tore 82, 83 und 84 geöffnet werden und dem chirurgischen
Messer 4 einen Hochfrequenzstrom zuführen, dann wird während der Operation geprüft, ob oder ob nicht ein für
die Operation geeigneter Zustand der Schaltung vorliegt. Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel
werden der Strom, der zwischen dem Patienten und dem chirurgischen Messer sowie zwischen dem
chirurgischen iviesser una eier btromversorungsqueiie
fließt, und dadurch z. B. der Zustand des Berührungswiderstandes zwischen dem Patienten und dem
chirurgischen Messe, der Zustand der Zuführungsleitung und ein Stromfluß durch eine andere Vorrichtung
als durch das elektrische Messer 4. mit der der Patient in Berührung ist, mittels eines verhältnismäßig geschwächten
Hochfrequenzsignals ermittelt. Somit wird der Patient vor einer Verbrennung und auch vor einem
elektrischen Stromschlag an einem anderen als dem betroffenen Teil seines Körpers bei der Operation
geschützt, weil verhindert wird, daß ein konzentrierter Strom durch den nicht betroffenen Teil des Körpers des
Patienten fließt.
Die Vorrichtung gemäß F i g. 2 zeigt zusätzlich zu den in F i g. I dargestellten Elementen einen Niederfrequenzstromgenerator
51 zur Erzeugung eines unsymmetrischen ^echteckstromes, dessen positive Seite
langer als die negative Seite ist. Zwischen dem Hochfrequenzgenerator 11 und dem Tor 81 ist ferner
ein Modulator 61 eingefügt. Außerdem ist eine Kiemmund Differenzierschaltung 52 zur Dämpfung des
niederfrequenten Rechteckstromes an der positiven Seite und zur Differenzierung des geklemmten Signals
vorgesehen, um ein Niederfrequenzsignal zu erzeugen, das eine Frequenz besitzt, die gleich der Frequenz des
niederfrequenten Rechteckstromes ist. Schließlich ist noch eine Auswahlvorrichtung 53 vorgesehen, um
wahlweise den gedämpften Niederfrequenzstrom einem Modulator 61 zuzuführen, so daß nach Wahl der
Hochfrequenzstrom mil dem gedämpften Niederfrequenzstrom moduliert wird. Durch die Zuführung des
gedämpften modulierten Hochfrequenzstromes zum chirurgischen Messer 4 wird die bei der Operation
entstehende Blutung gestoppt.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2, bei dem das Stoppen der Blutung ebenso wie das Einschneiden
und I lerausschneiden eines Körperteils möglich ist, wird
wie bei der Vorrichtung nach F i g. 1 der über das chirurgische Messer fließende Strom geprüft, um den
Patienten vor einem Unfall oder einem elektrischen Stromschlag zu schützen.
Das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
nur durch eine andere Ausbildung des Schalters 72 und dadurch, daß die Ausgangskleinmc des UND-Tores
153 zur Steuerung des Tores 81 mit diesem verbunden ist, wobei der Generator 71 das Tor 81 indirekt und die
Tore 82, 83 und 84 direkt steuert. Der Schalter 72 ist nicht wie bei den Vorrichtungen gemäß F i g. 1 und
2> F i g. 2 als Umschalter ausgebildet, sondern als Ein- und
Ausschalter.
Wenn bei in Betrieb gesetzter Stromversorgungsquelle der Schalter 72 offen ist, bleiben die Tore 82, 83
und 84 geschlossen, wodurch das UND-Tor 153 daran
ίο gehindert wird, ein Ausgangssignal zu liefern, wodurch
auch das Tor 81 geschlossen ist. Es wird dann weder ein Betriebsstrom noch ein Prüfstrom an das chirurgische
Messer 4 geliefert. Wenn der Schalter 72 geschlossen ist. werden die Tore 82, 83 und 84 geöffnet, um dem
!5 chirurgischen Messer 4 einen Prüfungsstrom zur Feststellung des Stromes zuzuführen. Ist der Strom für
eine Operation ausreichend, dann zeigt die Anzeigevorrichtung 161 an, daß das chirurgische Messer 4 in
betriebsbereitem Zustand ist, und das Tor 81 öffnet bei Zuführung eines Ausgangssignals vom UND-Tor 153
zum Tor 81, wodurch das elektrische Messer für den Betrieb bereitgemacht wird. Ist der Strom jedoch nicht
aiisreicnenü, so erzeugt üas υ N D-Tor 153 kein
Ausgangssignal. und die Anzeigeschaltung 161 setzt die Anzeige des für eine Operation nicht geeigneten
Betriebszustandes fort, wobei das Tor 81 geschlossen ist, und die Zuführung eines hochfrequenten Arbeitsstromes
zum chirurgischen Messer 4 verhindert wird.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 4 unterscheidet sich von der Ausführungsform der F i g. 3 darin, daß der
Generator 71 und der Schalter 72 fehlen. Die Schaltung zur wahlweisen Durchführung der Operation oder der
Blutstillung besteht aus einem Niederfrequenzgenerator 51, einer Klemm- und Differenzierschaltung 52, einem
Auswahlschalter 53 und einem Modulator 61. Ferner ist ein Inverter 54 zwischen dem Niederfrequenzgenerator
51 und dem Tor 82 vorgesehen. Ein niederfrequenter Ausgangsstrom vom Niederfrequenzgenerator 51 dient
als Steuersignal für die Auswahlschaltung 78 anstelle eines Ausgangsstromes vom Generator 71. Das
Niederfrequenzsignal am Ausgang des Generators 51 ist ein unsymmetrisches Rechtecksignal, dessen positive
Seite langer als die negative Seite ist. Das niederfrequente Rechtecksignal wird dem Inverter 54 zugeführt
und in ein Impulssignal umgeformt, das seinerseits den Toren 82, 83 und 84 und den Multivibratoren 151 und
152 zugeführt wird, wodurch der über das Messer fließende Strom in Intervallen ermittelt wird, die mit der
Frequenz des Inipulssignals synchron sind.
Auch die Ausführungsform gemäß F i g. 4 dient zum
Schutz de. Patienten gegen einen Unfall durch einen
elektrischen Stromschlag und vermeidet überdies die Notwendigkeit, den Generator 71 und den Schalter 72
vorzusehen, wodurch die Stromversorgungsvorrichtung für das elektrische Messer 4 vereinfacht wird. Ferner
wird der Prüfvorgang automatisch ohne manuelle Betätigung des Prüfschalters bewirkt.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Stromversorgungsvorrichtung für ein chirurgisches
Messer, mit Mitteln zur Erzeugung eines Hochfrequenzstromes, mit Mittein zur Zuführung
des Hochfrequenzstromes zum chirurgischen Messer, mit Detektormitteln zur Feststellung des
Stromflusses im Messerstromkreis, und mit Mitteln zur Feststellung einer Differenz zwischen der von
den Detektormitteln gelieferten Ausgangsspannung und einer Vergleichsspannung, dadurch gekennzeichnet,
daß an die Mittel zur Erzeugung des Hochfrequenzstromes eine Auswahlvorrichtung (78) angeschlossen ist, durch die dem Messer (4) die
zur Operation benötigte volle oder eine zum Feststellen des Stromflusses im Messerstromkreis
geschwächte Hochfrequenzenergie zuführbar ist, daß die Detektormittel (91,92) sowohl der Zuleitung
zur festen Elektrode (42) als auch der Zuleitung zur BehandIuQ£selektrode (41) zugeordnet sind, daß
eine Schaltung (341) zur Feststellung einer Differenz zwischen der von dem der Behandlungselektrode
(41) zugeordneten Detektormittel (91) gelieferten Ausgangsspannung und einer ersten Vergleichsspannung vorgesehen ist, daß eine Schaltung (342)
zur Feststellung einer Differenz zwischen der aus beiden Detektormitteln (91, y2) ermittelten Differenzspannung
und einer zweiten Vergleichsspannung vorgesehen ist, daß die Ausgangssignale der
beiden Schaltungen (341, 342) Mittel zur Bestimmung (150) ob über das Messer (4) der für die
Operation notwendige Strom fließt oder nicht, beaufschlagen, und daß dei-. Bestimmungsmitteln
(150) Anzeigemittel (16ί) nachgeschaltet sind, die in
Abhängigkeit von den von den >estimmungsmitteln (150) abgegebenen Signalen anzeigen, ob der für die
Operation notwendige Strom fließt oder nicht.
2. Stromversorgungsvorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmungsmittel
(150) aus einem ersten, mit dem Ausgang der Schaltung (341) verbundenen bistabilen Multivibrator
(151) und aus einem zweiten, mit dem Ausgang der Schaltung (342) verbundenen bistabilen Multivibrator
(152) bestehen, und daß zwischen den Ausgängen der Multivibratoren (151, 152) und den
Anzeigemitteln (161) eine Torschaltung (153) vorgesehen ist.
3. Stromversorgungsvorrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung beider
Mullivibratoren (151, 152) durch ein Torsignal von der Auswahlvorrichtung (78) erfolgt, und daß die
Torschaltung(153) ein UND-Tor ist.
4. Stromversorgungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (341) aus
einer Schaltung (141) zur Erzeugung einer Vergleichsspannung und aus einem ersten Schmitt-Trigger
(131) besteht, der eingangsseitig sowohl mit der Schaltung (141) zur Erzeugung einer Vergleichsspannung als auch mit dem Detektormittel (91)
verbunden ist, und der dann ein Ausgangssignal erzeugt, wenn die Ausgangsspannung des Detektormittels
(91) größer als die Vergleichsspannung ist.
5. Stromversorgungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (342) aus
einer Schaltung (142) zur Erzeugung einer zweiten Vergleichsspannung und aus einem zweiten Schmitt-Trigger
(132) besteht, der eingangsseitig sowohl mil einem die Spannungsdifferenz aus beiden Detektor-
mitteln (91, 92) verstärkenden Verstärker (121) als
auch mit der Schaltung (142) zur Erzeugung einer Vergleichsspannung verbunden ist, und der dann ein
Ausgangssignal erzeugt, wenn die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers (121) kleiner ist als
die zweite Vergleichsspannung.
6, Stromversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahlvorrichtung
(78) aus einem Hochfrequenzgenerator-^l), aus
einem dem Generator (71) nachgeschalteten Umschalter (72), aus einem ersten bei Beaufschlagung
öffnenden Tor (81), das über die erste Schaltstellung des Umschalters (72) mit dem Generator (71)
verbindbar ist und über das die Zuführung des ungeschwächten Hochfrequenzstromes zum Messer
(4) möglich ist, aus einem zweiten bei Beaufschlagung öffnenden Tor (82), das über die zweite
Schaltstellung des Umschalters (72) mit dem Generator (71) verbindbar ist, und aus einer an das
zweite Tor (82) angeschlossenen, zur Schwächung des Hochfrequenzstromes dienenden Einstellschaltung(12)
besteht.
7. Stromversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahlvorrichtung
(78) aus einem Hochfrequenzgenerator (71), aus einem dem Generator (71) nachgeschalteten Schalter
(72), aus eineai mit den Mitteln zur Erzeugung eines Hochfrequenzstromes (11) und dem Ausgang
der Bestimmungsmittel (150) verbundenen ersten Tor (81) zur Zuführung des ungeschwächten
Hochfrequenzstromes zum Messer (4), wenn das Ausgangssignal an den Bestimmungsmitteln (150),
das den für die Operation notwendigen Strom anzeigt, dieses erste Tor (81) beaufschlagt, aus einem
zweiten, mit dem Hochfrequenzgenerator (71) verbundenen Tor (82), das öffnet, wenn der Schalter
(72) schließt, und aus einer an den Ausgang des zweiten Tors (82) angeschlossenen, zur Schwächung
des Hochfrequenzstromes dienenden Einstellschaltung (12), deren Ausgang zum Messer führt, besteht.
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