DE3531576C2 - Elektrochirurgiegenerator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektrochirurgiegenerator der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Ein solcher Elektrochirurgiegenerator ist aus der DE 28 03 017 A1 bekannt, auf die weiter unten noch näher eingegangen wird.

Durch die Verwendung eines Elektrochirurgiegenerators bei einer Operation ist es dem Chirurgen möglich, einfach zu schneiden oder mit gleichzeitiger Blutstillung zu schneiden oder rein zu koagulieren. Der Chirurg kann die verschiedenen Betriebsarten schnell wählen und ändern, während die Operation vonstatten geht. In jeder Betriebsart ist es wichtig, die elektrische Leistung zu regeln, die dem Patienten zugeführt wird, um den gewünschten chirurgischen Effekt zu erzielen. Wenn mehr Leistung zugeführt wird als notwendig ist, kommt es zu einer unnötigen Gewebezerstörung, und der Heilungsprozeß wird verlängert. Wenn weniger als die erwünschte elektrische Leistung zugeführt wird, wird üblicherweise die Operation behindert. Verschiedene Arten von Geweben werden bei fortschreitender Operation angetroffen, und jedes unterschiedliche Gewebe wird üblicherweise mehr oder weniger Leistung erfordern, und zwar wegen einer Änderung der Eigenimpedanz des Gewebes. Demgemäß wird bei sämtlichen erfolgreichen Arten von Elektrochirurgiegeneratoren irgendeine Art von Leistungsregelung benutzt, um die durch den Chirurgen gewünschten elektrochirurgischen Effekte zu kontrollieren.

Zwei Arten der Leistungsregelung sind bei bekannten Elektrochirurgiegeneratoren üblich. Bei dem üblichsten Typ wird die Gleichstromleistungsaufnahme des Generators gesteuert. Bei diesem Typ von Leistungsregelung wird die Größe der Leistung begrenzt, die aus dem herkömmlichen Wechselstromnetz aufgenommen wird, an das der Generator angeschlossen ist. Ein Rückführungskreis vergleicht die durch die Stromversorgung gelieferte Istlieferung mit einer Solleistungseinstellung, um die Regelung zu erzielen. Ein weiterer Typ der Leistungsregelung bei bekannten Elektrochirurgiegeneratoren beinhaltet das Steuern der Verstärkung des HF-Verstärkers. Ein Rückführungskreis vergleicht die von dem HF-Verstärker abgegebene Ausgangsleistung mit einem Solleistungswert und die Verstärkung wird entsprechend eingestellt.

Beide bekannten Typen der Leistungsregelung haben zwar einigen Erfolg erzielt, trotzdem weisen sie gewisse unerwünschte Eigenschaften auf. Eine unerwünschte Eigenschaft betrifft die Ansprechzeit für die Regelung. Die Impedanz der verschiedenen Gewebe, die während der Operation angetroffen werden, kann beträchtlich schwanken. Beim Bewegen der an den Ausgang des Chirurgiegenerators angeschlossenen aktiven Elektrode von einem Gewebe hoher Impedanz zu einem Gewebe niedriger Impedanz kann das Gewebe niedriger Impedanz unnötigerweise zerstört oder beschädigt werden, bevor der Chirurgiegenerator die Ausgangsleistung auf einen Wert reduzieren kann, der mit dem Gewebe niedriger Impedanz kompatibel ist. Ebenso kann, wenn ein Gewebe hoher Impedanz angetroffen wird, die Ausgangsleistung des Generators vorübergehend nicht ausreichen, um den genauen chirurgischen Effekt, den der Chirurg wünscht, hervorzurufen oder fortzusetzen. Die genaue Ausführung der Operation wird schwierig oder unmöglich.

Weiter hat die Leistungsregelung bei bekannten Elektrochirurgiegeneratoren dazu geführt, daß diese große Abmessungen haben, weil diese bekannten Generatoren so ausgelegt sind, daß die maximale Leistungsübertragung bei mittleren Impedanzbereichen erzielt wird. Wie jeder Verstärker wird ein Elektrochirurgiegenerator die maximale Leistungsübertragung erreichen, wenn seine interne Impedanz gleich der Ausgangslastimpedanz ist, mit der der Generator verbunden ist. Bei hohen Impedanzen wird die Leistung wegen der Differenz in der Lastimpedanz im Vergleich zu der Innenimpedanz verringert. Um das zu kompensieren, erhöht der Chirurg die Leistungseinstellung auf einen Wert, der höher als notwendig ist. Sobald der Schnitt durch das Gewebe hoher Impedanz hindurchgeht, ist die Ausgangsleistung zu groß, und es ergeben sich Gewebezerstörung oder unerwünschte chirurgische Effekte. Das ist zum Beispiel bei dem Ausführen des Anfangsschnittes der Fall. Die Haut enthält einen relativ großen Prozentsatz an toten Zellen sowie an Zellen, die beträchtlich weniger Feuchtigkeit als andere Zellen in Geweben unterhalb der Haut enthalten, was ihre Impedanz im Vergleich zu der Impedanz des Gewebes unter der Haut vergrößert. Eine höhere Leistungseinstellung ist deshalb für den Anfangsschnitt erforderlich. Sobald jedoch der Schnitt durchgeführt worden ist, wird eine geringere Leistung benötigt. Bei typischen bekannten Elektrochirurgiegeneratoren war der Anfangsschnitt tiefer als gewünscht, weil die aktive Elektrode, d. h. das Elektrochirurgieinstrument wegen des übergroßen Wertes der gelieferten Leistung tiefer eindrang, als es der Chirurg wünschte. Der Chirurg möchte üblicherweise die Schnittiefe kontrollieren und die Operation in kontrollierten Tiefen ausführen. Wenn die Leistungsregelung nicht zuverlässig ist, kann ein tieferer Schnitt in gewissen Bereichen unerwünschtes Bluten oder andere unerwünschte Effekte der Operation hervorrufen. Das ist der Grund, warum die meisten Chirurgen im allgemeinen bevorzugen, den Anfangsschnitt mit einem herkömmlichen Skalpell auszuführen statt mit der aktiven Elektrode eines Elektrochirurgiegenerators.

Ein weiteres mit der Leistungsregelung zusammenhängendes Problem bei bekannten Elektrochirurgiegeneratoren ist die Lichtbogenbildung im Leerlauf unmittelbar vor dem Beginn der chirurgischen Prozedur. Bevor die chirurgische Prozedur beginnt, gibt der Elektrochirurgiegenerator wegen des Leerlaufzustands keine Leistung ab. Die Leistungsregelschaltung versucht, das zu kompensieren, indem sie einen Zustand maximaler Leistungsabgabe erzeugt. Sobald die aktive Elektrode in bestimmten Abstand von dem Gewebe gebracht wird, kommt es durch die relativ hohe Spannung, die wegen des durch die Leistungsregelschaltung eingestellten Maximalleistungszustands vorhanden ist, zu einem sofortigen Lichtbogen. Die ständige Lichtbogenbildung ist zwar bei der Koagulations- oder Fulgurationsbetriebsart erwünscht, sie ist jedoch bei anderen Betriebsarten unerwünscht. Die Leistungsregelschaltung kompensiert später die übermäßige Leistung und reduziert sie. Trotzdem verursacht die anfängliche Lichtbogenbildung üblicherweise eine übermäßige Gewebezerstörung und andere unerwünschte Gewebeeffekte. Zur Lichtbogenbildung und zu übermäßiger Gewebezerstörung kann es jederzeit kommen, wenn der Chirurg die aktive Elektrode zu dem Gewebe bewegt.

Leerlaufzustände oder Zustände übermäßig hoher Ausgangsimpedanz vergrößern außerdem für den Patienten die Gefahr von durch Streukapazitäten verursachten Verbrennungen. Das sind Verbrennungen, die durch Strom erzeugt werden, welcher von dem Patienten zu irgendeinem umgebenden geerdeten, elektrisch leitenden Objekt wie dem Operationstisch fließt, statt über die Patientenplatte, d. h. die inaktive Elektrode zu dem Elektrochirurgiegenerator zurückzukehren. Solche Verbrennungen werden gewöhnlich durch HF-Kriechströme verursacht, welche durch das Chirurgiesignal erzeugt werden und durch die Streukapazitäten zwischen dem Patienten und einem benachbarten geerdeten Objekt fließen. Das Verringern der Ausgangsspannung im Leerlaufzustand oder im Zustand hoher Impedanz reduziert die Größe und die Möglichkeit von solchen HF-Kriechströmen.

Ein weiteres mit der Leistungsregelung verbundenes Problem bei bekannten Elektrochirurgiegeneratoren bezieht sich auf das Kurzschließen der Ausgangsklemmen des Generators. Die menschliche Natur bringt es mit sich, daß eine übliche, obgleich nicht empfohlene Technik zum schnellen Bestimmen, ob ein Elektrochirurgiegenerator funktionsfähig ist, darin besteht, einfach die beiden Ausgangselektroden kurzzuschließen und einen elektrischen Funken zu beobachten. Ein nicht unübliches Ergebnis dieses Kurzschließens ist die Zerstörung der Stromversorgung in dem Generator. Der Generator wird gezwungen, schnell zu versuchen, von einem Leerlaufzustand hoher Leistung auf einen Kurzschlußzustand niedriger Impedanz zu regeln. Wegen der Beschränkungen des Regelvermögens werden die elektrischen Leistungskomponenten der Stromversorgung üblicherweise übersteuert und schnell zerstört, bevor die Kompensation erfolgen kann.

Bei dem aus der DE 28 03 017 A1 bekannten Elektrochirurgiegenerator wird das Fehlersignal, welches durch den Vergleich des Istausgangsleistungssignals mit dem Sollausgangsleistungssignal erzeugt wird, benutzt, um die Verstärkung des an die Ausgangsstufe angeschlossenen Leistungsverstärkers einzustellen. Das Spannungssignal und das Stromsignal, die für die Bildung des Istausgangsleistungssignals herangezogen werden, sind Mittelwerte der Scheitelwerte der Spannung bzw. des Stroms und werden durch eine Integrationsschaltung gebildet. Diese Mittelwertsignale stehen, da sie nicht gleichzeitig auftreten, nicht in linearer Beziehung zu der Istausgangsleistung, die mit dem Chirurgiesignal hoher Frequenz abgegeben wird. Zum Kompensieren dieser Nichtlinearität ist bei dem bekannten Elektrochirurgiegenerator eine Kompensierschaltung erforderlich, die die Leistung am oberen und unteren Ende des Leistungsbereiches erhöht, um so die Abgabe einer konstanten Ausgangsleistung zu ermöglichen. Diese Art der Leistungsregelung ist daher nicht schneller als die bei den oben geschilderten übrigen bekannten Elektrochirurgiegeneratoren und beinhaltet insbesondere auch keine Möglichkeit, schnelle Impedanzänderungen in der Belastung des Elektrochirurgiegenerators zu kompensieren.

Die DE 26 19 081 A1 beschreibt eine Impulssteuerschaltung für einen Elektrochirurgiegenerator und ein Verfahren zur Steuerung der Durchschnittsleistung von dessen pulsmodulierten Ausgangssignalen. Die Pulsmodulation erfolgt dabei aber lediglich zum Einstellen des Tastverhältnisses der Ausgangssignale, um die mit diesen abgegebene Energie dem besonderen chirurgischen Zweck anzupassen. Der Elektrochirurgiegenerator wird nämlich entweder schneiden oder koagulieren oder gleichzeitig schneiden und koagulieren, je nach dem Tastverhältnis seines Ausgangssignals. Zum Schneiden wird mit hohem Tastverhältnis gearbeitet, zum Koagulieren mit niedrigem Tastverhältnis. Selbst ein sehr niedriges Tastverhältnis wird, da das typische chirurgische Ausgangssignal eine Frequenz in dem Bereich von 500 bis 750 kHz hat, hunderte von Schwingungen umfassen. Der bekannte Elektrochirurgiegenerator ist daher nicht in der Lage, Impedanzänderungen seiner Belastung schneller als die übrigen bekannten Elektrochirurgiegeneratoren bei einer Regelung zu berücksichtigen.

Die DE 32 25 221 A1 beschreibt einen Elektrochirurgiegenerator, bei dem unterschiedliche Ausgangsstufen je nach dem Typ der gewünschten chirurgischen Prozedur gewählt werden können.

Die DE 33 40 891 A1 befaßt sich mit einer Schaltungsanordnung zur Impulsbreitensteuerung einer getakteten Stromversorgungseinheit, die insbesondere zur Stromversorgung einer Hochfrequenz- Endstufe eines Elektrochirurgiegenerators verwendbar ist. Die Ausbildung dieser Hochfrequenz-Endstufe selbst ist in der DE 33 40 891 A1 nicht angesprochen.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Elektrochirurgiegenerator der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art das Regeln der Ausgangsleistung so zu verbessern, daß der Elektrochirurgiegenerator eine schnellere Ansprechzeit erhält, damit sich eine bessere und konstante Leistungsregelung selbst bei Belastungen relativ hoher und niedriger Impedanz ergibt und sich außerdem der Ausgangsstrom und die Ausgangsspannung begrenzen lassen, um Probleme wie Lichtbogenbildung, durch Streukapazitäten verursachte Verbrennungen und zerstörerische Kurzschlußströme zu vermeiden.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei dem Elektrochirurgiegenerator nach der Erfindung wird jede Schwingung des von ihm abgegebenen Chirurgiesignals im Energieinhalt geregelt, indem die zeitliche Breite der Treiberimpulse moduliert wird, welche jede Schwingung des Chirurgiesignals erzeugen. Die Breite jedes Treiberimpulses wird in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem Istausgangsleistungssignal und dem Sollausgangsleistungssignal moduliert, um dadurch die abgegebene Leistung auf den Solleistungswert zu bringen. Da jede Schwingung des Chirurgiesignals geregelt wird, kann die Leistungsregelung bei dem Elektrochirurgiegenerator nach der Erfindung sehr schnell ansprechen. Bei Sollausgangsleistungswerten, die niedriger als die maximal möglichen Sollausgangsleistungswerte des Elektrochirurgiegenerators sind, erfolgt die Leistungsregelung selbst dann zuverlässig, wenn der Elektrochirurgiegenerator mit Gewebe relativ hoher Impedanz belastet ist. Der Chirurg kann die Operation, während diese vonstatten geht, genauer und präziser steuern, da unerwünschte Effekte, die durch Gewebeimpedanzänderungen verursacht werden, wesentlich reduziert oder eliminiert werden. Die erfindungsgemäß benutzte Pulsbreitenmodulationstechnik ist für die Leistungsregelung bei höheren Lastimpedanzen wirksamer als die bekannten Leistungsregeltechniken.

Die bei dem Elektrochirurgiegenerator nach der Erfindung angewandte Pulsbreitenmodulationsleistungsregeltechnik gestattet also, den Energieinhalt jeder Schwingung des sinusförmigen Chirurgiesignals, das dem Patienten zugeführt wird, zu regeln. Es erfolgt dadurch eine sehr präzise Leistungsregelung, die überdies sehr schnelle Ansprechzeiten ermöglicht, um eine stark verbesserte Konstantleistungsregelung zu erreichen, wenn die Gewebeimpedanz schnell schwankt. Überlegene und stark verbesserte chirurgische Operationseffekte ergeben sich. Die Konstantleistungsregelung, die aufgrund dessen selbst bei Geweben relativ hoher Impedanz verfügbar ist, stellt eine wesentliche Verbesserung auf dem Gebiet der Elektrochirurgie dar.

Schließlich können bei dem Elektrochirurgiegenerator nach der Erfindung dessen Größe und Gewicht reduziert werden und außerdem können die Kosten der Stromversorgung verringert werden. Eine Stromversorgung zu geringeren Kosten, mit weniger Komponenten, mit geringerer Größe und geringerem Gewicht ergibt sich, mit der aber weiterhin ein ausreichendes Ausmaß an Grobleistungsregelung in der Stromversorgung erzielbar ist, da durch die Pulsbreitenmodulationstechnik in der Leistungsregelschaltung die endgültige genaue Leistungsregelung erfolgen kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bilden die Gegenstände der Unteransprüche.

Genauere Abfühlsignale lassen sich dadurch erzielen, daß der Strom und die Spannung direkt an der Ausgangsstufe erfaßt werden, so daß auch Unzulänglichkeiten in Schaltungselementen wie dem Leistungsverstärker und dem Leistungstransformator berücksichtigt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird ein Spannungs- oder Stromgrenzsignal statt des Stromabfühlsignals oder Spannungsabfühlsignals benutzt, um den maximalen Ausgangsstrom des Elektrochirurgiegenerators bei relativ niedrigen Impedanzen bzw. die maximale Ausgangsspannung des Elektrochirurgiegenerators bei relativ hohen Impedanzen zu begrenzen. Das Begrenzen der maximalen Ausgangsspannung bei relativ hohen Impedanzen hilft, unerwünschte Lichtbogenbildung zu vermeiden und die vorteilhaften chirurgischen Effekte am Gewebe zu erzielen und die Gefahr von durch Streukapazitäten verursachten Verbrennungen zu verringern. Das Begrenzen des maximalen Ausgangsstroms bei relativ niedrigen Impedanzen hilft, hohe Ströme zu verhindern, selbst wenn die Ausgangselektroden des Elektrochirurgiegenerators kurzgeschlossen werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild des Elektrochirurgiegenerators nach der Erfindung,

Fig. 2 ein erweitertes Schaltbild von gewissen Teilen von Fig. 1,

Fig. 3 ein erweitertes Schaltbild von gewissen Teilen von Fig. 1,

Fig. 4A-4M Diagramme von Signalen, die an gewissen Stellen in den in den Fig. 1 und 3 gezeigten Schaltbildern vorhanden sind,

Fig. 5 ein Diagramm, in welchem die Ausgangs- Chirurgiesignalausgangsleistung über der Ausgangs(Gewebe)- Impedanz in Form von Leistungsregelkurven aufgetragen ist, die durch die Schaltungsanordnung nach Fig. 2 erzielt werden,

Fig. 6 ein Diagramm, in welchem die Ausgangs- Chirurgiesignalausgangsleistung über der Ausgangs(Gewebe)- Impedanz des Elektrochirurgiegenerators aufgetragen ist, wobei an einem Teil der in Fig. 2 gezeigten Schaltung Modifizierungen vorgenommen worden sind, und

Fig. 7 ein Schaltbild einer Schaltung, die einen Teil einer in Fig. 2 gezeigten Schaltung ersetzt.

Eine bevorzugte Ausführungsform eines Elektrochirurgiegenerators ist in Fig. 1 gezeigt und insgesamt mit der Bezugszahl 10 bezeichnet. Eine Steuertafel 12 als Teil eines Sollwertgebers des Generators 10 weist die typischen Schalter und andere Steuervorrichtungen zum Steuern der Betriebsart des Generators 10 und zum Einstellen des Sollwertes der in jeder Betriebsart abzugebenden Leistung auf. Darüber hinaus kann die Steuertafel 12 Einrichtungen aufweisen zum Einstellen der Leistungswerte für Schneiden und/oder Blutstillen. Wechselstrom wird dem Generator 10 aus einer herkömmlichen Wechselstromleitung 14 geliefert. Eine steuerbare Gleichstromversorgung 16 wandelt den Wechselstrom aus der Leitung 14 in Gleichstrom an einer Stelle 20 um. Ein Ausgangsleistungssteuersignal wird an einer Stelle 18 von der Steuertafel 12 geliefert, um die Gleichstromleistungsabgabe der Stromversorgung 16 an der Stelle 20 entsprechend dem Wert der eingestellten Solleistung zu steuern und insgesamt zu begrenzen. Die Ausgangsleistung der Stromversorgung 16 wird an der Stelle 20 einem Leistungsverstärker 22 zugeführt. Der Leistungsverstärker 22 wandelt die Gleichstromleistung an der Stelle 20 in ein periodisches, pulsbreitenmoduliertes Signal in Form von Treiberimpulsen 24 um. Ein Leistungstransformator 26 als Teil einer Ausgangsstufe empfängt das pulsbreitenmodulierte Signal in Form der Treiberimpulse 24 und wandelt es in ein pulsbreitenmoduliertes Wechselstromsignal 28 um.

Das pulsbreitenmodulierte Wechselstromsignal 28 wird an ein Bandpaßfilter 30 angelegt, das einen weiteren Teil der Ausgangsstufe darstellt und eine Bandpaßcharakteristik nur bei der vorbestimmten Hochfrequenz eines von dem Generator 10 gelieferten Chirurgiesignals 32 hat. Das Chirurgiesignal 32 erzeugt den chirurgischen Effekt, d. h. es dient zum Ausführen einer Operation. Die Frequenz des Chirurgiesignals 32 ist ausreichend hoch, um das Stimulieren von Nerven zu vermeiden, und hat beispielsweise einen Wert von 500 kHz. Das Bandpaßfilter 30 eliminiert alle Harmonischen höherer Ordnung, die durch den Leistungsverstärker 22 oder den Transformator 26 erzeugt werden, um die Gefahr von durch Streukapazitäten verursachten Verbrennungen für den Patienten zu reduzieren. Das Bandpaßfilter 30 verhindert außerdem das Vorhandensein von umlaufenden Gleichströmen, die durch Gleichrichtungseffekte des Gewebes erzeugt werden. Das Bandpaßfilter 30 wandelt das Wechselstromsignal 28 in eine Sinusschwingung um, und zwar aufgrund der Effekte der passiven Blindelemente des Filters. Das Chirurgiesignal 32 wird an einen Leiter angelegt, der mit der durch den Chirurgen benutzten aktiven Elektrode verbunden ist. Ein Leiter 34 ist der Referenzpotentialleiter für das Chirurgiesignal 32 und ist mit der Patientenplatte oder inaktiven Elektrode verbunden, auf der der Patient angeordnet ist.

Wenn ein bipolares Elektrochirurgieinstrument benutzt wird, sind beide Leiter mit dem Instrument verbunden. Nicht dargestellte Ausgangstrennkondensatoren können in den beiden Leitern angeordnet sein, um ebenfalls umlaufende Gleichströme zu blockieren.

Ein Stromfühler 36 ist in Reihe in den das Chirurgiesignal 32 führenden Leiter geschaltet, um ein Stromabfühlsignal 38 zu liefern, das in Beziehung zu der Augenblicksgröße des in diesem Leiter fließenden Stroms steht. Ein Spannungsfühler 40 ist zwischen diesen Leiter und den Leiter 34 geschaltet und dient zum Gewinnen eines Spannungsabfühlsignals 42, welches die Augenblicksspannung darstellt, die zwischen den beiden Leitern vorhanden ist. Demgemäß werden sowohl der Augenblicksausgangsstrom als auch die Augenblicksausgangsspannung des Chirurgiesignals 32 in dem Generator 10 dort abgefühlt, wo das Chirurgiesignal geliefert wird, nämlich am Ausgang der Ausgangsstufe 26, 30. Eine genaue Anzeige der Größe des Augenblicksausgangsstroms und der -spannung, die dem Gewebe zugeführt werden, wird dadurch erzielt.

Zum Regeln der Ausgangsleistung des Elektrochirurgiegenerators 10, die mit dem Chirurgiesignal 32 abgegeben wird, werden die Strom- und Spannungsabfühlsignale 38 bzw. 42 an Effektivwert/ Gleichstrom-Wandlerschaltungen 44 bzw. 46 angelegt. Die Wandlerschaltungen 44 und 46 wandeln die Abfühlsignale jeweils in einen Effektivwert um, der durch ein Gleichstromausgangssignal dargestellt wird. Demgemäß ist ein Effektivstromabfühlsignal 48 ein Gleichstromsignal, welches den Effektivwert des Augenblicksausgangsstroms des Chirurgiesignals 32 darstellt, und ein Effektivspannungsabfühlsignal 50 ist ein Gleichstromsignal, welches den Effektivwert der Augenblicksausgangsspannung des an den Patienten angelegten Chirurgiesignals 32 darstellt. Das Umwandeln der Augenblicksstrom- und -spannungsabfühlsignale in Effektivwerte ergibt eine wahre und genaue Darstellung der Größe des Stroms und der Spannung, die mit dem Chirurgiesignal 32 tatsächlich geliefert werden.

Das Effektivstromabfühlsignal 48 wird an eine Strombegrenzungsschaltung 52 angelegt, und das Effektivspannungsabfühlsignal 50 wird an eine Spannungsbegrenzungsschaltung 54 angelegt. Stromgrenz- und Spannungsgrenzsignale 56 bzw. 58 werden an die Begrenzungsschaltungen 52 bzw. 54 aus einer Skalierschaltung 60 angelegt. Die Skalierschaltung 60 wird durch eine Betriebsartlogikschaltung 62 gesteuert, welche Skaliersteuersignale 64 an die Skalierschaltung 60 abgibt. Die Skalierschaltung 60 wird außerdem durch ein Solleistungssignal 66 gesteuert, das durch die Steuertafel 12 geliefert wird. Die Betriebsartlogikschaltung 62 wird durch Betriebsartsteuersignale 65 gesteuert, welche durch die Steuertafel 12 angelegt werden. Die Betriebsartsteuersignale 65 legen die Betriebsart des Generators 10 fest. Die Betriebsartlogikschaltung 62 gibt außerdem ein Steuersignal 67 an die Stromversorgung 16 ab, das die Größe der Gleichstromleistung bei 20 gemäß der gewählten Betriebsart steuert.

Die Größe des Stromgrenzsignals 56 und die Größe des Spannungsgrenzsignals 58 werden durch die Betriebsart des Generators 10 und durch die Größe des Solleistungssignals 66 festgelegt. Das Stromgrenzsignal 56 stellt eine Mindestgröße des Stroms dar, der hohen Impedanzen zugeführt werden sollte, und bewirkt, daß die Maximalspannung des an hohe Impedanzen angelegten Chirurgiesignals 32 begrenzt wird. Das Spannungsgrenzsignal 58 stellt die eine Mindestgröße der Ausgangsspannung dar, die an niedrige Impedanzen angelegt werden sollte, und bewirkt, daß der Maximalstrom des an niedrige Impedanzen angelegten Chirurgiesignals 32 begrenzt wird.

Die Begrenzungsschaltung 52 vergleicht das Stromgrenzsignal 56 mit dem Signal 48, welches die Augenblicksgröße des Stroms darstellt, der mit dem Chirurgiesignal 32 geliefert wird. Solange das Effektivstromabfühlsignal 48 das Stromgrenzsignal 56 übersteigt, liefert die Strombegrenzungsschaltung 52 ein Stromabgabesignal 68, welches dem Effektivstromabfühlsignal 48 entspricht. Ebenso vergleicht die Begrenzungsschaltung 54 das Spannungsgrenzsignal 58 mit dem Effektivspannungsabfühlsignal 50, welches die Augenblicksspannung des Chirurgiesignals 32 darstellt. Solange das Effektivspannungsabfühlsignal 50 das Spannungsgrenzsignal 58 übersteigt, ist ein Spannungsabgabesignal 70 vorhanden, welches dem Effektivspannungsabfühlsignal 50 entspricht. Sollte entweder das Effektivstromabfühlsignal 48 oder das Effektivspannungsabfühlsignal 50 unter die Werte der Signale 56 bzw. 58 fallen, wird das Stromgrenzsignal 56 oder das Spannungsgrenzsignal 58 geklemmt und als das Stromabgabesignal 68 oder als das Spannungsabgabesignal 70 geliefert. Demgemäß ist das Stromabgabesignal 68 entweder das Effektivstromabfühlsignal 48 oder das Stromgrenzsignal 56, je nachdem, welches von beiden größer ist. Ebenso ist das Spannungsabgabesignal 70 entweder das Effektivspannungsabfühlsignal 50 oder das Spannungsgrenzsignal 58, je nachdem, welches von beiden das größere ist. Das Begrenzen des Stromabgabesignals 68 auf einen Wert, der nicht kleiner ist als das Stromgrenzsignal 56, bewirkt, daß die Ausgangsspannung des Chirurgiesignals 32 bei hohen Impedanzen auf einem vorbestimmten Maximalwert gehalten wird. Das Begrenzen des Spannungsabgabesignals 70 auf die Mindestgröße, die durch das Spannungsgrenzsignal 58 festgelegt ist, bewirkt, daß der Ausgangsstrom des Chirurgiesignals 32 bei niedrigen Impedanzen auf einen vorbestimmten und sicheren Maximalwert begrenzt wird.

Ein Signal, das die Istausgangsleistung, d. h. die gelieferte Leistung darstellt, wird durch einen Analogmultiplizierer 72 erzeugt, in dem das Stromabgabesignal 68 und das Spannungsabgabesignal 70 multipliziert werden. Der Multiplizierer 72 liefert ein Istausgangsleistungssignal 74.

Die Skalierschaltung 60 liefert außerdem ein Signal 76, welches einen Sollausgangsleistungswert des Chirurgiesignals 32 darstellt. Die Skalierschaltung 60 legt das Sollausgangsleistungssignal 76 gemäß dem Solleistungssignal 66 aus der Steuertafel 12 und gemäß den Skaliersteuersignalen 64 fest, die durch die Betriebsartlogikschaltung 62 gemäß der gewählten Betriebsart geliefert werden.

Das Sollausgangsleistungssignal 76 und das Istausgangsleistungssignal 74 werden in einem als Differenzverstärker ausgebildeten Komparator 78 miteinander verglichen, und es wird ein Fehlersignal 80 geliefert. Das Fehlersignal 80 stellt die Größendifferenz zwischen der Istausgangsleistung und der Sollausgangsleistung dar. Eine Pulsbreitenmodulationsschaltung 82 empfängt das Fehlersignal 80 und benutzt es zum Erzeugen eines Pulsbreitensteuersignals 84.

Eine als Verstärker ausgebildete Treiberschaltung 86 empfängt das Pulsbreitensteuersignal 84 und erzeugt ein Treibersignal 90. Das Treibersignal 90 besteht aus einer Reihe von Treiberimpulsen, die mit einer vorbestimmten Frequenz geliefert werden, um die vorbestimmte Frequenz des Chirurgiesignals 32 festzulegen. Die Breite oder zeitliche Dauer jedes Treiberimpulses wird durch das Pulsbreitensteuersignal 84 gesteuert. Das Treibersignal 90 steuert den Betrieb des Leistungsverstärkers 22. Jeder Treiberimpuls legt die Breite und damit den Energieinhalt jedes Treiberimpulses 24, d. h., des pulsbreitenmodulierten Signals aus dem Leistungsverstärker 22 fest. Die Breite jedes Treiberimpulses 24 legt die Ausgangsleistung in jeder Schwingung des Chirurgiesignals 32 fest. Somit wird die Ausgangsleistung schließlich durch das Pulsbreitensteuersignal 84 gesteuert.

Ein Tastverhältnisgenerator 92 wird durch ein Signal 94 aus der Betriebsartlogikschaltung 62 gesteuert. Ein Tastverhältnissignal 96 aus dem Tastverhältnisgenerator 92 steuert ebenfalls die Treiberschaltung 86. Ein Tastverhältnisbetrieb wird typisch bei den Betriebsarten des Generators 10 des Schneidens mit Blutstillung und der Koagulation festgelegt. Das Tastverhältnissignal 96 bewirkt, daß die Treiberschaltung 86 das Abgeben der Impulse in dem Treibersignal 90 in einem periodischen Tastverhältnis gemäß der Betriebsart steuert. Beim Schneidbetrieb ist das Chirurgiesignal 32 eine kontinuierliche Sinusschwingung, und der Tastverhältnisgenerator 92 ist außer Betrieb. Ein Synchronisier- oder Oszillatorsignal 98 wird durch die Treiberschaltung 86 geliefert, um die Pulsbreitenmodulationsschaltung 82 zu veranlassen, synchron mit derselben Frequenz wie die der Treiberimpulse des Treibersignals 90 anzusprechen.

Das Pulsbreitensteuersignal 84 wird durch den Vergleich des Istausgangsleistungssignals 74 mit dem Sollausgangsleistungssignal 76 gewonnen. Geringfügige Schwankungen in dem Ausgangswert bei 20 der steuerbaren Gleichstromversorgung 16 werden weitgehend unbedeutsam, weil die Leistungsregelung durch Pulsbreitenmodulation erfolgt.

Einzelheiten der Effektivwert/Gleichstrom-Wandlerschaltungen 44 und 46, der Begrenzungsschaltungen 52 und 54, des Multiplizierers 72, des Komparators 78 und der Skalierschaltung 60 sind in Fig. 2 gezeigt, auf die nun Bezug genommen wird.

Das Solleistungssignal 66 wird durch Einstellen eines Potentiometers (nicht dargestellt) auf der Steuertafel 12 (Fig. 1) gewonnen. Das Solleistungssignal 66 ist ein Spannungssignal, welches den Leistungssollwert darstellt. Das Solleistungssignal 66 wird benutzt, um das Stromgrenzsignal 56 zu erzeugen, das an die Begrenzungsschaltung 52 angelegt wird. Das Stromgrenzsignal 56 wird durch Anlegen des Solleistungssignals 66 an einen Operationsverstärker 100 erzeugt. Eine Quadratwurzelschaltung 102 ist zwischen die Ausgangsklemme des Operationsverstärkers 100 und dessen Eingangsklemme, die das Solleistungssignal 66 empfängt, geschaltet. Das Ausgangssignal 104 des Operationsverstärkers 100 stellt allgemein die Quadratwurzel des Solleistungssignals 66 dar. Die Quadratwurzel des Solleistungssignals 66 ist erwünscht, weil das Stromgrenzsignal 56 die Ausgangsspannung des Chirurgiesignals 32 bei hohen Impedanzen auf einen maximalen konstanten Wert begrenzt. Die Ausgangsspannung des Chirurgiesignals 32 steht bei einer Belastung bestimmter Impedanz oder bestimmten Widerstands zu der Ausgangsleistung durch eine quadratische Funktion in Beziehung, weshalb die Ausgangsleistung zu der Ausgangsspannung durch eine Quadratwurzelfunktion in Beziehung steht. Da das Solleistungssignal 66 die Leistung darstellt, bezieht sich ihre Quadratwurzel bei einer Last bestimmter Impedanz oder bestimmten Widerstands auf die Ausgangsspannung des Chirurgiesignals 32. Das Ausgangssignal 104 ist daher eine nichtlineare Quadratwurzelfunktion des Solleistungssignals 66.

Eine Skalierfunktion wird an dem Ausgangssignal 104 durch einen Analogschalter 106 und eine Widerstandsteilerschaltung ausgeführt. Die Skaliersteuersignale 64 aus der Betriebsartlogikschaltung 62 (Fig. 1) steuern wahlweise den Analogschalter 106 der Skalierschaltung 60. Die Skaliersteuersignale 64 bestehen aus mehreren einzelnen Signalen, zur Vereinfachung der Beschreibung wird aber jedes als Skaliersteuersignal 64 bezeichnet. Beim Anlegen eines Skaliersteuersignals 64 wird einer der Schalter 106A oder 106B geschlossen, und eine Spannungsteilerschaltung wird zwischen einem der Widerstände 108 oder 110 und dem Widerstand 112 hergestellt. Der Schalter 106A oder 106B, der geschlossen wird, hängt von der Betriebsart des Elektrochirurgiegenerators 10 ab, die durch den Chirurg gewählt wird. Zur Vereinfachung der Beschreibung werden nur zwei verschiedene Skalierfunktionen mit dem Analogschalter 106 erzielt, obgleich in Wirklichkeit eine größere Anzahl gemäß wenigstens drei verschiedenen Betriebsarten des Elektrochirurgiegenerators zur Verfügung steht. Die Größe des Grenzsignals wird durch die Widerstandsteilerschaltung festgelegt.

Das Stromgrenzsignal 56, welches die Maximalausgangsspannung des Chirurgiesignals 32 begrenzt, wird an den positiven Eingang einer Präzisionsklemmschaltung 114 der Begrenzungsschaltung 52 angelegt. Das Effektivstromabfühlsignal 48 wird an den negativen Eingang der Klemmschaltung 114 angelegt. Solange das Effektivstromabfühlsignal 48 das Stromgrenzsignal 56 übersteigt, ist das Effektivstromabfühlsignal 48 als das Stromabgabesignal 68 vorhanden. Sollte jedoch das Effektivstromabfühlsignal 48 unter das Stromgrenzsignal 56 sinken, liefert die Klemmschaltung 114 das Stromgrenzsignal als das Stromabgabesignal 68. Obgleich der Elektrochirurgiegenerator 10 tatsächlich weniger als den vorbestimmten Mindeststrom in dem Chirurgiesignal 32 liefern kann, liefert daher die Leistungsregelschaltung den Mindeststrom. Die Maximalausgangsspannung des Chirurgiesignals 32 wird entsprechend begrenzt. Der Effekt ist, daß die tatsächliche Ausgangsleistung des Elektrochirurgiegenerators 10 bei hohen Impedanzen abnimmt, weil die Leistungsregelschaltung auf der künstlichen Basis einer konstanten Ausgangsstromlieferung bei hohen Impedanzen arbeitet, und zwar wegen des Einführens des Stromgrenzsignals 56 in die Leistungsberechnung in dem Multiplizierer 72 statt des Effektivstromabfühlsignals 48.

Beispiele der Verringerung der tatsächlichen Leistung in dem Chirurgiesignal 32 aus dem Elektrochirurgiegenerator 10 bei hohen Impedanzen durch die Verwendung eines Mindeststromgrenzsignals, das in Beziehung zu der Quadratwurzel des Solleistungssignals 66 oder des Wertes der Solleistung steht, sind als Kurven 5A, 5B, 5C und 5D in Fig. 5 gezeigt. Die vier Kurven 5A, 5B, 5C und 5D stellen gewählte Solleistungseinstellungen für den Elektrochirurgiegenerator von 100%, 75%, 50% bzw. 25% dar. Die Kurve 5A stellt deshalb die maximale Sollausgangsleistung des Elektrochirurgiegenerators 10 dar. Durch Gewinnen des Stromgrenzsignals 56 aus der Quadratwurzel des Solleistungssignals 66, wie es mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben worden ist, erfolgt die Abnahme des Leistungsregelungsvermögens bei jedem Solleistungswert ungefähr bei derselben vorbestimmten relativ hohen Impedanz, die in Fig. 5 mit ZH bezeichnet ist, und zwar nichtlinear, insgesamt wie die nichtlineare Leistungsabnahme bei maximalem Leistungsabgabevermögen.

Bei vielen Verwendungszwecken ist es erwünscht, die Leistungsabnahme bei hohen Impedanzen zu vermeiden, wenn der Elektrochirurgiegenerator 10 bei weniger als seiner maximalen Solleistung arbeitet. Zum Vermeiden der Abnahme der Leistung, die in Fig. 5 gezeigt ist, bei den hohen Impedanzen, wenn der Generator 10 bei weniger als seinem maximalen Ausgangsleistungswert arbeitet, wird das Stromgrenzsignal 56 nicht erzeugt. Statt dessen wird das Effektivstromabfühlsignal 48 direkt als das Stromabgabesignal 68 an den Multiplizierer 72 angelegt. Die Leistungsregelungskurven 6A, 6B, 6C und 6D, die in Fig. 6 dargestellt sind, ergeben sich in diesem Fall. Die Kurve 6A stellt das maximale Leistungsabgabevermögen des Elektrochirurgiegenerators 10 dar und stimmt im wesentlichen mit der Kurve 5A in Fig. 5 überein. Die Kurven 6B, 6C und 6D stellen die Leistungsabgabe bei 75%, 50% bzw. 25% des Maximalleistungsabgabevermögens dar. Bei weniger als dem maximalen Leistungsabgabevermögen wird konstante oder geregelte Leistung an Impedanzen abgegeben, die größer als die Impedanz ZH sind. Geregelte Leistung wird abgegeben, bis das Maximalabgabevermögen des Elektrochirurgiegenerators erreicht ist, d. h., wenn die Kurven 6B, 6C oder 6D die Kurve 6A schneiden, in welchem Punkt die Leistungsabnahme erfolgt, weil das Eigenmaximalleistungserzeugungsvermögen erreicht ist.

In einigen anderen Fällen ist es erwünscht, mit der Begrenzungsschaltung 52 das Stromgrenzsignal 56 zu erzeugen, aber den Wert und die Beziehung des Stromgrenzsignals zu anderen Signalen und Betriebsbeschränkungen des Elektrochirurgiegenerators 10 zu modifizieren. Es kann beispielsweise erwünscht sein, die Maximalausgangsspannung des Chirurgiesignals 32 zu begrenzen, um die Lichtbogenbildung und die Gefahr von durch Streukapazitäten verursachten Verbrennungen zu verhindern oder zu reduzieren, aber weiterhin eine Konstantleistungsregelung bei Geweben hoher Impedanz zu erzielen. Ein Schaltungsteil, der in Fig. 7 gezeigt ist, ist ein Beispiel einer Schaltung, die ein konstantes Stromgrenzsignal 56 erzeugen wird. Der Operationsverstärker 100 und die Quadratwurzelschaltung 102 nach Fig. 2 sind eliminiert, und an ihrer Stelle wird der in Fig. 7 gezeigte Schaltungsteil verwendet. Das Signal 104 ist direkt mit einer konstanten positiven Schaltungsspannung verbunden. Die Widerstandsschaltung, die aus den Widerständen 108, 110 und 112 besteht, und das wahlweise Schließen eines der Schalter 106A oder 106B legen das Stromgrenzsignal 56 fest. Ein Beispiel einer Schaltung, die ein Grenzsignal erzeugt, welches sich in bezug auf ein weiteres variables Signal linear verändert, wird durch die folgende Beschreibung der Spannungsbegrenzungsschaltung 54 veranschaulicht, wobei dasselbe Prinzip bei der Erzeugung von Mindeststromgrenzsignalen angewandt werden kann.

Verschiedene Typen von Stromgrenzsignalen 56 sind somit beschrieben worden. Ein Mindeststromgrenzsignal, das sich in nichtlinearer Beziehung (z. B. gemäß einer Quadratwurzelbeziehung) zu einem variablen Signal (z. B. dem Solleistungssignal 66) verändert, wird dem Schaltungsteil entnommen, der in Fig. 2 gezeigt ist. Ein konstantes Mindeststromsignal ungeachtet der Leistungseinstellung wird dem Schaltungsteil entnommen, der in Fig. 7 dargestellt ist. Ein sich linear änderndes Mindeststromgrenzsignal wird durch die folgende Beschreibung der Entnahme des Spannungsgrenzsignals 58 veranschaulicht. Aus diesen Beispielen geht hervor, daß Schaltungen zum Erzeugen von speziell maßgeschneiderten Mindeststromgrenzsignalen möglich sind. Diese Schaltungen könnten das Leistungsabgabevermögen bei weniger als den maximalen Leistungseinstellungen regeln, um sie besonderen Arten von chirurgischen Prozeduren anzupassen, falls festgestellt werden sollte, daß die besonderen Arten von chirurgischen Prozeduren speziell maßgeschneiderte Leistungsregelkurven bei besonderen Impedanzen erfordern.

Zum Erzielen des Sollausgangsleistungssignals 76 gemäß der Darstellung in Fig. 2 wird das Solleistungssignal 66 mittels eines Analogschalters 116 skaliert, der durch die Skaliersteuersignale 64 gesteuert wird, und zwar gemäß der gewählten Betriebsart. Das Schließen des Schalters 116A bewirkt, daß das volle Solleistungssignal an den Operationsverstärker 118 angelegt wird, der als Puffer dient. Das Sollausgangsleistungssignal 76 stimmt unter diesen Umständen mit dem Solleistungssignal 66 überein. Das Schließen des Schalters 116B legt eine Spannungsteilerschaltung aus Widerständen 120 und 122 fest, um die Größe des Solleistungssignals 66 zu reduzieren und zu bewirken, daß das Sollausgangsleistungssignal 76 diesem reduzierten Wert entspricht.

Das Spannungsgrenzsignal 58 wird dem Sollausgangsleistungssignal 76 entnommen. Das Sollausgangsleistungssignal 76 wird wahlweise auf eine Spannungsteilerschaltung aus Widerständen 124, 126 und 128 durch einen Analogschalter 130 der Skalierschaltung 60 geschaltet. Die Schalter 130A und 130B werden durch die Skaliersteuersignale 64 wahlweise gesteuert. Das Mindestspannungsgrenzsignal 58, das den Maximalausgangsstrom des Chirurgiesignals 32 steuert, steht in linearer Beziehung zu dem Sollausgangsleistungssignal 76, und zwar wegen der Spannungsteilerschaltung.

Ein Operationsverstärker 132 dient als Präzisionsklemmschaltung in der Begrenzungsschaltung 54. Das Spannungsgrenzsignal 58 wird an die positive Klemme des Operationsverstärkers 132 angelegt, und das Effektivspannungsabfühlsignal 50 wird an die negative Klemme angelegt. Solange das Effektivspannungsabfühlsignal 50 größer als das Spannungsgrenzsignal 58 ist, wird das Effektivspannungsabfühlsignal als das Spannungsabgabesignal 70 geliefert. Sollte jedoch das Effektivspannungsabfühlsignal 50 unter das Spannungsgrenzsignal 58 sinken, wird das Spannungsgrenzsignal als das Spannungsabgabesignal 70 geliefert.

Durch das Einführen des Spannungsgrenzsignals 58 als künstlichen Ersatz für das Effektivspannungsabfühlsignal 50 wird der Maximalausgangsstrom des Chirurgiesignals 32 auf einen Maximalwert begrenzt, obgleich die Ausgangsimpedanz tatsächlich so niedrig sein kann, daß ein viel größerer Ausgangsstrom aus dem Elektrochirurgiegenerator 10 fließen sollte. Für jeden Sollausgangsleistungswert wird ein Mindestspannungswertsignal festgelegt, das in linearer Beziehung zu diesem Sollausgangsleistungswert steht. Weil das Spannungsgrenzsignal 58 diesen konstanten maximalen Ausgangsstrom des Chirurgiesignals 32 festlegt, den der Elektrochirurgiegenerator 10 an niedrige Impedanzen abgeben wird, stehen das Spannungsgrenzsignal und das Sollausgangsleistungssignal 76 in linearer Beziehung zueinander. Der Ausgangsstrom wird bei allen niedrigen Impedanzen auf einen vorbestimmten Maximalwert begrenzt, und zwar ungeachtet der Leistungseinstellungen. Das wird unter Bezugnahme auf die Bereiche niedriger Impedanz der Diagramme in den Fig. 5 und 6 verständlich. Die Ausgangsleistung des Elektrochirurgiegenerators 10 steigt ungefähr linear an, wenn die Impedanz im Bereich niedriger Impedanz (bis ZL) ansteigt, und zwar wegen des konstanten Maximalwerts, den der Strom bei niedrigen Impedanzen aufgrund der Einführung des künstlichen Spannungsgrenzsignals 58, das in Beziehung zu dem Sollausgangsleistungswert steht, erreichen kann. Die Begrenzung des Maximalausgangsstroms verhindert, neben anderen Vorteilen, die innere Zerstörung von Schaltungselementen des Elektrochirurgiegenerators 10.

Die Strom- und Spannungsabgabesignale 68 bzw. 70 werden an die Eingangsklemmen des Multiplizierers 72 angelegt, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Diese Signale werden miteinander multipliziert, und das Produktsignal wird als ein Istausgangsleistungssignal 74 an die positive Eingangsklemme des Komparators 78 angelegt. Das Sollausgangsleistungssignal 76 wird über eine Widerstandsschaltung an die negative Eingangsklemme des Komparators 78 angelegt. Der Komparator 78 liefert das Fehlersignal 80, welches in seiner Größe und in seinem Vorzeichen (positiv oder negativ) in Beziehung zu der Differenz zwischen dem Istausgangsleistungssignal 74 und dem Sollausgangsleistungssignal 76 steht. Wenn es eine große Ungleichheit zwischen der Istausgangsleistung und der Sollausgangsleistung gibt, hat das Fehlersignal 80 einen großen Wert. Wenn die Istausgangsleistung ungefähr gleich der Sollausgangsleistung ist, hat das Fehlersignal 80 eine sehr geringe Größe oder ist im wesentlichen nicht vorhanden. Das Vorzeichen des Fehlersignals 80 legt fest, ob mehr oder weniger Leistung abgegeben werden sollte, um die Solleistung zu erzielen.

Einzelheiten der Pulsbreitenmodulationsschaltung 82, der Treiberschaltung 86, des Leistungsverstärkers 22 und des Leistungstransformators 26 sind in Fig. 3 gezeigt. Das Fehlersignal 80 aus dem Komparator 78 (Fig. 1 und 2) wird an einen Integrator angelegt, der aus einem Operationsverstärker 134 und einer integrierenden Rückführungsschaltung, welche einen Kondensator 136 enthält, besteht. Der Integrator bewirkt, daß das Fehlersignal 80 ständig über der Zeit integriert wird, und sorgt für die Regelkreisstabilität. Ein Ausgangssignal 138 des Integrators ist immer ein Triggerpegelsignal positiven Wertes. Das Vorzeichen des Fehlersignals, das durch den Komparator 78 (Fig. 2) erzeugt wird, wird mit dem Betrieb des Integrators koordiniert, um das Triggerpegelsignal 138 positiven Wertes zu erzeugen. Wenn das Fehlersignal 80 im Vorzeichen negativ ist, was einen Bedarf an mehr Leistung anzeigt, vergrößert die Integration die Größe des Triggerpegelsignals 138. Wenn das Fehlersignal 80 im Vorzeichen positiv ist, was einen Bedarf an weniger Leistung anzeigt, verringert die Integration die Größe des Triggerpegelsignals 138. Wenn das Fehlersignal 80 null ist, bleibt die Größe des Triggerpegelsignals 138 unverändert.

Das Triggerpegelsignal 138 wird an die Basisklemme eines Transistors 140 angelegt. Ein Transistor 142 und der Transistor 140 bilden einen diskreten Komparator. Das andere Eingangssignal 144 dieses diskreten Komparators wird an die Basisklemme des Transistors 142 angelegt. Dieses andere Eingangssignal 144 ist das Signal an einem Kondensator 146. Ein Transistor 148 und seine zugeordneten Vorspannungselemente bilden eine Konstantstromquelle zum Aufladen des Kondensators 146 mit einer konstanten Stromrate. Demgemäß steigt das Spannungssignal an dem Kondensator 146 linear oder rampenförmig an und erzeugt somit ein rampen- oder sägezahnförmiges Eingangssignal 144. Ein Flankensignal 150 aus einem Flankendetektor 152 speist einen Feldeffekttransistor (FET) 154, um den Kondensator 146 zu entladen. Nachdem der Kondensator 146 entladen worden ist, beginnt er sofort, sich wieder aufzuladen.

Das Sägezahnsignal 144 an dem Kondensator 146 ist periodisch, weil das Flankensignal 150 periodisch ist, und der Kondensator 146 entlädt sich über den FET 154 periodisch. Das periodische Flankensignal 150 wird aus dem Oszillatorsignal 98 gewonnen, das von einem als Impulsphaseneinrichtung vorgesehenen Oszillator 156 geliefert wird, der Teil der Treiberschaltung 86 ist. Das Oszillatorsignal 98 legt die Frequenz für das Chirurgiesignal 32 fest, welches dem Patienten durch den Elektrochirurgiegenerator 10 zugeführt wird. Das Oszillatorsignal 98 ist in Fig. 4A gezeigt. Der Flankendetektor 152 spricht auf jede positivgehende und jede negativgehende Flanke des Oszillatorsignals 98 an und liefert einen schmalen Impuls bei jedem Flankenübergang des Oszillatorsignals. Das Flankensignal, das in Fig. 4D gezeigt ist, besteht somit aus einer Reihe von relativ schmalen Impulsen, die jeweils an einer Flanke des Oszillatorsignals 98 auftreten. Jeder Impuls des Flankensignals bewirkt, daß der FET 154 den Kondensator 146 schnell entlädt. Die Konstantstromquelle, die durch den Transistor 148 gebildet wird, beginnt sofort mit dem Aufladen des Kondensators 146, und die Spannung an dem Kondensator baut sich linear auf, um das Sägezahnsignal 144 zu erzeugen, welches in Fig. 4E gezeigt ist. Das Sägezahnsignal 144, das in Fig. 4E gezeigt ist, hat also die Form einer Sägezahnschwingung, deren Frequenz durch das Flankensignal 150 festgelegt wird und ungefähr doppelt so groß ist wie die Frequenz des in Fig. 4A gezeigten Oszillatorsignals 98.

Das Oszillatorsignal 98 wird an eine Flipfloplogik- und Gatterschaltung 160 sowie an den Tastverhältnisgenerator 92 angelegt, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Der Tastverhältnisgenerator 92 steht unter der Steuerung der Betriebsartlogikschaltung 62 (Fig. 1) aufgrund der Signale 94 und legt das Tastverhältnissignal 96 fest, um das Liefern der Hochfrequenzimpulse gemäß der gewählten Betriebsart zu steuern. Das Tastverhältnissignal 96 ist bezogen auf das und koordiniert mit dem Oszillatorsignal 98, um die Ein- und Aus-Zeitspannen der Tastverhältnishüllkurve mit den Oszillatorzyklen beginnen und enden zu lassen. Solange der Tastverhältnisgenerator 92 durch das Tastverhältnissignal 96 das Liefern des Chirurgiesignals 32 verlangt, liefert die Logik- und Gatterschaltung 160 zwei periodische Impulsphasensignale 162 und 164 mit der vorbestimmten Hochfrequenz des Oszillatorsignals 98. Die beiden Impulsphasensignale sind um 180° gegeneinander phasenverschoben und werden als Impulsphase-1-Signal 162 und Impulsphase- 2-Signal 164 bezeichnet. Die Breite jedes Impulses sowohl in dem Impulsphase-1- als auch in dem Impulsphase- 2-Signal stellt die maximale Breite dar, auf die jeder Treiberimpuls 90 (Fig. 1 und 3) gebracht werden darf, um die Leistungsregelung zu erzielen. Das Impulsphase- 1-Signal und das Impulsphase-2-Signal sind in den Fig. 4B bzw. 4C gezeigt.

Die Technik des Erzielens der Pulsbreitenmodulation durch das Triggerpegelsignal 138 wird nun beschrieben. Am Anfang bewirkt das Flankensignal 150, daß der FET 154 den Kondensator 156 entlädt. Anschließend beginnt der Kondensator 146 sich aufzuladen, und der Transistor 142 beginnt zu leiten. Der Transistor 142 leitet weiterhin, wenn die Spannung an dem Kondensator 146 einen Wert erreicht, der dem Wert des Triggerpegelsignals 138 äquivalent ist.

Sobald die Spannung an dem Kondensator 146, d. h. das Sägezahnsignal 144, etwas über das Triggerpegelsignal 138 ansteigt, beginnt der Transistor 140 zu leiten, und der Transistor 142 hört auf zu leiten, weil die Spannung an der Basisklemme des Transistors 142 die Spannung an der Basisklemme des Transistors 140 überschritten hat. Nachdem der Transistor 140 zu leiten begonnen hat, ist ein Beendigungssignal 166 an dem Widerstand 168 und an der Basis des Transistors 170 vorhanden. Das Beendigungssignal 166 ist in Fig. 4G gezeigt.

Die Auswirkungen des Triggerpegelsignals 138 beim Steuern des Sägezahnsignals 144 aufgrund der Wirkung der diskreten Komparatoreinrichtung, welcher durch die Transistoren 140 und 142 gebildet ist, sind in Fig. 4F veranschaulicht. Sobald das Sägezahnsignal 144 auf einen Wert ansteigt, der dem Triggerpegelsignal 138 äquivalent ist, wird das in Fig. 4G gezeigte Beendigungssignal 166 geliefert. Die Breite jedes Impulses des Beendigungssignals 166 ist der verbleibende Zeitteil jedes Intervalls des Sägezahnsignals 144 (Fig. 4E) vor der Entladung des Kondensators 146 und dem Beginn des nächsten einzelnen Sägezahns des Sägezahnsignals. Der hohe Teil des Beendigungssignals 166 spannt den Transistor 170 in den leitenden Zustand vor.

Das Pulsbreitensteuersignal 84 wird durch das Schalten des Transistors 170 erzeugt. Der Wert des Signals 84 sinkt sofort ab, wenn der Transistor 170 zu leiten beginnt, und zwar wegen der Auswirkungen eines Widerstands 174. Wenn der Transistor 170 nicht leitend ist, ist der Wert des Signals 84 hoch. Das Pulsbreitensteuersignal 84 ist in Fig. 4H dargestellt. Das Pulsbreitensteuersignal 84 ist die Inversion des in Fig. 4G gezeigten Beendigungssignals 166.

Das Pulsbreitensteuersignal 84 wird an eine Eingangsklemme von zwei UND-Schaltungen 176 und 178 angelegt. Das Impulsphase-1-Signal 162 wird an die andere Eingangsklemme der UND-Schaltung 176 angelegt, und das Impulsphase- 2-Signal 164 wird an die andere Eingangsklemme der anderen UND-Schaltung 178 angelegt. Die UND-Schaltungen 176 und 178 liefern hohe Ausgangssignale 180 bzw. 182, solange beide Eingangssignale auf hohem Signalwert sind. Ein pulsbreitenmoduliertes (PBM) Phase-1-Signal 180 ist bei Vorhandensein des Impulsphase-1-Signals 162 mit dem hohen Signalwert und dem Vorhandensein des Pulsbreitensteuersignals 84 mit dem hohen Signalwert vorhanden. Das pulsbreitenmodulierte Phase-1-Signal 180 geht auf einen niedrigen Signalwert, wenn das Pulsbreitensteuersignal 84 auf einen niedrigen Signalwert sinkt. Demgemäß wird die zeitliche Breite des pulsbreitenmodulierten Phase-1-Signals 180 durch das Pulsbreitensteuersignal 84 gesteuert oder moduliert. Das wird dadurch veranschaulicht, daß die Signale, die in den Fig. 4B und 4H gezeigt sind, beide während der Zeit auf hohen Signalwerten sind, während der das pulsbreitenmodulierte Phase-1-Signal 180, das in Fig. 4I gezeigt ist, geliefert wird. Sobald das Pulsbreitensteuersignal 84, das in Fig. 4H gezeigt ist, auf einen niedrigen Signalwert geht, geht das pulsbreitenmodulierte Phase-1-Signal 180 ebenfalls auf einen niedrigen Signalwert. Eine ähnliche Situation existiert bezüglich des pulsbreitenmodulierten Phase-2-Signals 182. Die UND-Schaltung 178 tastet das Impulsphase-2-Signal 164 (Fig. 4C) mit dem Pulsbreitensteuersignal 84 (Fig. 4H). Die Breite jedes pulsbreitenmodulierten Phase- 2-Signals 182 endet, wenn das Pulsbreitensteuersignal 84 auf einen niedrigen Signalwert geht. Das pulsbreitenmodulierte Phase-2-Signal ist in Fig. 4J gezeigt und wird gemäß den Fig. 4C und 4H in der Logikart gewonnen, die durch den Betrieb der UND-Schaltung 178 festgelegt ist.

Das Flankensignal 150 steuert den FET 184 gleichzeitig mit dem FET 154. Wenn der FET 184 leitend ist, sinkt der Wert des Signals 166 ungefähr auf den Referenzwert, und das Leiten des Transistors 170 hört auf. Das Leiten des FET 184 gewährleistet so, daß das Pulsbreitensteuersignal 84 bei jeder Impulsbreitenbestimmungszeitspanne auf einem hohen Signalwert beginnt und daß außerdem der Transistor 142 am Beginn jeder Impulsbreitenbestimmungszeitspanne leitend ist.

Gemäß obiger Beschreibung steuern das Fehlersignal 80 und das Triggerpegelsignal 138 die Breite jedes pulsbreitenmodulierten Phase-1- und Phase-2-Signals 180 bzw. 182. Wenn das Fehlersignal 80 in negativer Richtung eine wesentliche Größe hat, was den Bedarf an großer Leistung anzeigt, wird das Sägezahnsignal 144 (Fig. 4E) nicht die relativ große Größe des Triggerpegelsignals 138 erreichen, im Gegensatz zu der in Fig. 4F gezeigten Situation. Daher werden im wesentlichen die volle Breite aufweisende pulsbreitenmodulierte Phase-1- und Phase-2-Signale 180 und 182 geliefert, weil der Transistor 140 nicht leitend wird. Das Flankensignal 150 wird bewirken, daß sich der Kondensator 146 entlädt, wobei der Transistor 140 überhaupt leitend wird. Da der Transistor 140 niemals leitend wird, bleibt das Pulsbreitensteuersignal 84 ständig auf hohem Signalwert, und die Breite jedes Impulses der pulsbreitenmodulierten Phase-1- und Phase-2-Signale 180 bzw. 182 wird auf die volle Breite der Impulsphase-1- und Impulsphase-2-Signale 162 bzw. 164 getrieben. Demgemäß zeigen die Fig. 4B und 4C auch die die volle Breite aufweisenden pulsbreitenmodulierten Phase-1- und Phase-2-Signale 180 bzw. 182. Sobald sich die Leistung aufbaut und das Fehlersignal 80 auf null sinkt, erreicht der Signalwert des Triggerpegelsignals 138 die Solleistungseinstellung, weil die Breite der Impulse so festgelegt wird, daß die Solleistung geliefert wird. Wenn der Elektrochirurgiegenerator 10 eine übermäßige Leistung liefert, wird das Fehlersignal 80 positiv. Die Integration des positiven Fehlersignals 80 führt zum Reduzieren der Größe oder des Signalwerts des Triggerpegelsignals 138, was bewirkt, daß das Pulsbreitensteuersignal 84 (Fig. 4H) auf einen niedrigen Signalwert in einem früheren Punkt in jeder vollen Phasenzeitspanne sinkt. Demgemäß wird die Breite jedes pulsbreitenmodulierten Phase-1- und Phase-2-Signals reduziert, wodurch die Größe der Ausgangsleistung reduziert wird.

Zusätzlich zu den Funktionen der Flipfloplogik- und Gatterschaltung 160, die oben beschrieben worden sind, enthält die Flipfloplogik- und Gatterschaltung außerdem Gatterschaltungselemente (nicht dargestellt), welche gewährleisten, daß zuerst das pulsbreitenmodulierte Phase- 1-Signal 180 und anschließend das pulsbreitenmodulierte Phase-2-Signal 182 geliefert wird. Wenn der Tastverhältnisgenerator 92 die Beendigung des Chirurgiesignals 32 verlangt, gewährleistet darüber hinaus die Logik- und Gatterschaltung 160, daß die Ein-Zeit der Tastverhältnishüllkurve endigt, nachdem ein pulsbreitenmoduliertes Phase-2-Signal geliefert worden ist. Sämtliche Funktionen der Flipfloplogik- und Gatterschaltung 160 können durch das Miteinanderverbinden von binären Logikelementen, hauptsächlich Flipflops und Gattern, erzielt werden.

Die pulsbreitenmodulierten Phase-1- und Phase-2-Signale 180 bzw. 182 werden jeweils an ihre eigene Phasentreiberschaltung angelegt. Eine Phasentreiberschaltung 186 ist dargestellt. Die Phasentreiberschaltungen für die beiden pulsbreitenmodulierten Phase-1- und Phase- 2-Signale 180, 182 stimmen mit der dargestellten einzelnen Phasentreiberschaltung 186 überein. Demgemäß wird die Arbeitsweise der Phasentreiberschaltung 186 im folgenden unter Bezugnahme auf ein pulsbreitenmoduliertes Phasensignal P beschrieben, obgleich die beiden pulsbreitenmodulierten Phase-1- und Phase-2-Signale 180, 182 dieselbe Auswirkung auf ihre jeweilige Phasentreiberschaltung wie das Phasensignal P auf die Phasentreiberschaltung 186 haben.

Das Phasensignal P wird bei 188 an die Phasentreiberschaltung 186 angelegt und bewirkt, daß ein FET 190 leitend wird. Ein Transformator 192 hat eine in der Mitte angezapfte Primärwicklung, deren Spule 194 so gepolt ist, daß ein positives Signal an einer Klemme 196 in bezug auf eine Klemme 198 und ein positives Signal an einer Klemme 200 in bezug auf eine Klemme 202 erzeugt wird. Die Klemmen 196 und 200 sind mit FETs Q1A und Q1B des Leistungsverstärkers 22 verbunden. Die positiven Signale bei 196 und 200 schalten die beiden FETs Q1A und Q1B ein und bewirken, daß Strom bei 20 von der Gleichstromversorgung 16 (Fig. 1) durch die Primärwicklung des Leistungstransformators 26 geleitet wird. Immer dann, wenn das Phasensignal P endigt, geht ein schmaler Rücksetzimpuls auf einem Leiter 204 auf einen hohen Signalwert. Das Rücksetzimpulssignal wird durch die negativgehende Flanke des Phasensignals P erzeugt. Ein FET 206 wird leitend, und Strom wird vorübergehend in der umgekehrten Richtung durch eine Primärwicklungsspule 208 des Transformators 192 geleitet. Der schmale umgekehrte Impuls des Stroms in der Primärwicklungsspule 208 setzt die Magnetisierung des Kerns des Transformators 192 zurück, um ihn für das Leiten während des nächsten Phasensignals P bereitzumachen. Die verschiedenen Signale an den Klemmen 196, 198, 200 und 202 veranschaulichen diejenigen, die gemeinsam das Treibersignal 90 bilden.

Das andere der beiden pulsbreitenmodulierten Phasensignale 180, 182 hat eine entsprechende Auswirkung auf seine Phasentreiberschaltung, und die FETs Q2A und Q2B werden auf dieselbe Weise wie oben beschrieben leitend und nichtleitend gemacht. Wenn die FETs Q2A und Q2B leitend sind, kehrt sich die Richtung des Stromflusses in der Primärwicklung des Leistungstransformators 26 um. Demgemäß wird das pulsbreitenmodulierte Wechselstromsignal 28 durch das an den Verstärker 22 angelegte Treibersignal 90 erzeugt. Beispiele des wechselnden pulsbreitenmodulierten Signals aus den Treiberimpulsen 24 sind in den Fig. 4K und 4L gezeigt.

Das wechselnde pulsbreitenmodulierte Signal an der Primärwicklung des Leistungstransformators 26 für Treiberimpulse voller Breite des Treibersignals 90 ist in Fig. 4K dargestellt. Bei dem in Fig. 4K gezeigten Transformatoreingangssignal ist anzumerken, daß das pulsbreitenmodulierte Phase-1-Signal voller Breite (z. B. Fig. 4B) den positiven Teil dieses Signals erzeugt und daß das pulsbreitenmodulierte Phase-2-Signal voller Breite (z. B. Fig. 4C) den negativen Teil des Transformatoreingangssignals erzeugt. Für weniger als die volle Breite aufweisende Treiberimpulse des Treibersignals 90 ist das Transformatoreingangssignal, welche an die Primärwicklung des Leistungstransformators 26 angelegt wird, in Fig. 4L gezeigt. Wiederum erzeugt das pulsbreitenmodulierte Phase-1-Signal (Fig. 4I) den positiven Teil der Treiberimpulse 24, wogegen das pulsbreitenmodulierte Phase-2-Signal (Fig. 4J) den negativen Teil der Treiberimpulse 24 erzeugt. Es ist zu erkennen, daß die Treiberimpulse 24 des in Fig. 4L gezeigten PBM-Signals genau dieselbe Frequenzcharakteristik wie das Oszillatorsignal 98 (Fig. 4A) hat.

Die Menge an Energie, welche durch das wechselstromimpulsmodulierte Signal 28 von dem Leistungstransformator 26 geliefert wird, ist insgesamt durch die Fläche oberhalb und unterhalb der Nullinie der in den Fig. 4K und 4L gezeigten Signale festgelegt, obgleich das wechselstromimpulsmodulierte Signal 28 wegen der induktiven Effekte des Filters 30 nicht tatsächlich die gezeigten Rechteckimpulsformen haben wird. Diese Energie wird auf periodischer Basis mit der Bandpaßfrequenz des Bandpaßfilters 30 (Fig. 1) dargeboten. Demgemäß wird das Bandpaßfilter 30 mit seiner Bandpaßfrequenz angesteuert, damit es das sinusförmige Chirurgiesignal 32, das in Fig. 4M gezeigt ist, mit der vorbestimmten Hochfrequenz liefert. Die passiven Blindelemente des Bandpaßfilters 30 wandeln das wechselstromimpulsmodulierte Signal 28 in sinusförmige Schwingungen um. Jede Periode (Schwingung) des sinusförmigen Chirurgiesignals 32 wird durch eine Periode (einen positiven und einen negativen Treiberimpuls 24) des pulsbreitenmodulierten Signals (z. B. Fig. 4K und 4L) erzeugt und resultiert entsprechend aus dieser einen Periode. Die Beziehung und die Entsprechung zwischen den Treiberimpulsen 24 des pulsbreitenmodulierten Signals und dem sinusförmigen Chirurgiesignal 32 ergibt sich aus einem Vergleich von Fig. 4M mit den Fig. 4K und 4L. Wenn ein pulsbreitenmoduliertes Signal voller Breite empfangen wird, wie beispielsweise das in Fig. 4K gezeigte, wird die Amplitude des sinusförmigen Chirurgiesignals 32 größer sein, als wenn ein weniger als die volle Breite aufweisendes pulsbreitenmoduliertes Signal, wie es in Fig. 4L gezeigt ist, bei einer Last mit derselben Impedanz geliefert wird. Daher wird die Leistung des Chirurgiesignals 32 durch die Breite der pulsbreitenmodulierten Phase-1- und Phase-2-Signale 180, 182 und durch die entsprechenden Impulse des Treibersignals 90, welche das Umschalten des Verstärkers 22 steuern, festgelegt.

Einer der Vorteile des Regelns des Ausgangssignals der Gleichstromversorgung 16 durch das Steuersignal 18 (Fig. 1) und durch Pulsbreitenmodulation, wie sie hier beschrieben worden ist, besteht darin, daß durch die Pulsbreitenmodulation für vorgegebene Leistungseinstellungen eine bessere Auflösung erzielt wird (d. h., sie gestattet das Ausdehnen auf im wesentlichen den Hauptteil der Impulsbreite). Die Gleichstromversorgung 16 (Fig. 1) regelt also allgemein oder grob die Größe der Leistung, und durch die hier beschriebene Pulsbreitenmodulationstechnik wird eine endgültige geregelte und schnelle Kontrolle über die Größe der tatsächlich gelieferten Leistung erzielt. Das Eigenmaximalleistungsabgabevermögen der Stromversorgung 16 wird durch diese Lösung jedoch begrenzt, und eine relativ schnelle Leistungsabnahme erfolgt bei höheren Ausgangsimpedanzen.

Claims (13)

1. Elektrochirurgiegenerator, der ein Chirurgiesignal (32) mit einer vorbestimmten hohen Frequenz zum Ausführen einer chirurgischen Prozedur liefert,
mit einer Stromversorgung (16);
mit einem an die Stromversorgung (16) angeschlossenen Leistungsverstärker (22) zum Liefern von Treiberimpulsen (24);
mit einer an den Leistungsverstärker (22) angeschlossenen Ausgangsstufe (26, 30), die die Treiberimpulse (24) empfängt und das Chirurgiesignal (32) abgibt;
mit einem Sollwertgeber (12, 60) zum Vorgeben eines Sollausgangsleistungssignals (76), das zu der Sollausgangsleistung aus dem Chirurgiesignal (32) in Beziehung steht; und
mit einer Leistungsregelschaltung mit einem Stromfühler (36) zum Abfühlen des Iststroms des Chirurgiesignals (32), einem Spannungsfühler (40) zum Abfühlen der Istspannung des Chirurgiesignals (32), einem Multiplizierer (72) zum Multiplizieren eines Stromabfühlsignals (38) und eines Spannungsabfühlsignals (42) aus dem Stromfühler (36) bzw. dem Spannungsfühler (40) zum Erzeugen eines Istausgangsleistungssignals (74) und einem Komparator (78) zum Vergleichen des Istausgangsleistungssignals (74) mit dem Sollausgangsleistungssignal (76) und zum Erzeugen eines Fehlersignals (80), das zu der Differenz zwischen diesen Signalen (74, 76) in Beziehung steht,
dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsregelschaltung eine Pulsbreitenmodulationsschaltung (82) und eine Treiberschaltung (86) aufweist,
daß die Pulsbreitenmodulationsschaltung (82) das Fehlersignal (80) empfängt und ein entsprechendes Pulsbreitensteuersignal (84) an die Treiberschaltung (86) abgibt, und
daß die Treiberschaltung (86) mit dem Leistungsverstärker (22) verbunden ist, um die zeitliche Breite und deshalb den Energieinhalt jedes von dem Leistungsverstärker (22) gelieferten Treiberimpulses (24) entsprechend dem Pulsbreitensteuersignal (84) zu modulieren, so daß die Ausgangsstufe (26, 30) jede Schwingung des Chirurgiesignals (32) aus dem Energieinhalt von wenigstens einem Treiberimpuls (24) liefert.

2. Elektrochirurgiegenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromfühler (36) und der Spannungsfühler (40) den Iststrom bzw. die Istspannung des Chirurgiesignals (32) direkt an dem Ausgang der Ausgangsstufe (26, 30) abfühlen.

3. Elektrochirurgiegenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwertgeber (12, 60) wenigstens ein Stromgrenzsignal (56) oder ein Spannungsgrenzsignal (58) liefert und
daß die Leistungsregelschaltung wenigstens eine Begrenzungsschaltung (52 oder 54) aufweist, die das gelieferte Strom- oder Spannungsgrenzsignal (56 oder 58) und das entsprechende Stromabfühlsignal (38) bzw. Spannungsabfühlsignal (42) empfängt und das Strom- oder Spannungsgrenzsignal (56 oder 58) anstelle des entsprechenden Strom- oder Spannungsabfühlsignals (38 oder 42) an den Multiplizierer (72) abgibt.

4. Elektrochirurgiegenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Begrenzungsschaltungen (52, 54) empfangene Strom- bzw. Spannungsgrenzsignal (56, 58) einen konstanten Wert hat.

5. Elektrochirurgiegenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Begrenzungsschaltungen (52, 54) empfangene Strom- bzw. Spannungsgrenzsignal (56, 58) in linearer Beziehung zu dem Sollausgangsleistungssignal (76) steht.

6. Elektrochirurgiegenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beziehung zwischen dem durch die Begrenzungsschaltungen (52, 54) empfangenen Strom- bzw. Spannungsgrenzsignal (56, 58) und dem Sollausgangsleistungssignal (76) nichtlinear ist.

7. Elektrochirurgiegenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsregelschaltung eine Wandlerschaltung (44) aufweist zum Umwandeln des Stromabfühlsignals (38) in ein Effektivstromabfühlsignal (48) und daß die Leistungsregelschaltung eine weitere Wandlerschaltung (46) aufweist zum Umwandeln des Spannungsabfühlsignals (42) in ein Effektivspannungsabfallsignal (50).

8. Elektrochirurgiegenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsbreitenmodulationsschaltung (82) enthält:
einen Integrator (134, 136), der das Fehlersignal (80) empfängt, das Fehlersignal über der Zeit integriert und ein Triggerpegelsignal (138) erzeugt, welches in Beziehung zu dem integrierten Wert des Fehlersignals steht,
eine Einrichtung (146, 148) zum Erzeugen eines Sägezahnsignals, das eine periodische Reihe von Sägezahnschwingungen hat, die mit einer vorbestimmten Frequenz auftreten, welche in Beziehung zu der Frequenz der Treiberimpulse (24) steht,
eine Komparatoreinrichtung (140, 142), die das Sägezahnsignal und das Triggerpegelsignal (138) empfängt und das Pulsbreitensteuersignal (84) erzeugt, das periodisch mit der vorbestimmten Frequenz des Sägezahnsignals auftritt und die Breite jedes Treiberimpulses (24) steuert.

9. Elektrochirurgiegenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Treiberschaltung (86) enthält:
eine Impulsphaseneinrichtung (156) zum Erzeugen eines Impulsphasensignals, das eine periodische Reihe von Phasenimpulsen hat, die mit der Frequenz der Treiberimpulse (24) auftreten, und
eine Gatterschaltung (160), welche das Impulsphasensignal und das Pulsbreitensteuersignal (84) empfängt und jeden Treiberimpuls (24) erzeugt, der eine Breite hat, die in Beziehung zu dem Phasenimpulssignal steht.

10. Elektrochirurgiegenerator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite jedes Phasenimpulses die maximal mögliche Breite jedes Treiberimpulses (24) festlegt.

11. Elektrochirurgiegenerator nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gatterschaltung (160) jeden Treiberimpuls (24) bei dem Auftreten jedes Phasenimpulses einleitet und jeden Treiberimpuls (24) entsprechend dem Pulsbreitensteuersignal (84) beendet.

12. Elektrochirurgiegenerator nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsphaseneinrichtung (156) ein Impulsphase-1-Signal (162) und ein Impulsphase-2-Signal (164) erzeugt, die in bezug aufeinander um 180° phasenverschoben sind, wobei sowohl das Impulsphase-1-Signal als auch das Impulsphase- 2-Signal die Eigenschaften des Impulsphasensignals haben;
daß die vorbestimmte Frequenz der Sägezahnschwingungen des Sägezahnsignals und die Frequenz des Pulsbreitensteuersignals (84) dem Zweifachen der Frequenz des Chirurgiesignals (32) entsprechen; und
daß die Gatterschaltung (160) das Impulsphase-1-Signal und das Impulsphase-2-Signal empfängt und einzelne Phase-1-Treiberimpulse in Beziehung zu dem Phase-1-Impulssignal und dem Pulsbreitensteuersignal (84) sowie einzelne Phase-2-Treiberimpulse in Beziehung zu dem Phase-2-Impulssignal und dem Pulsbreitensteuersignal (84) erzeugt, wobei die Phase-1-Treiberimpulse und die Phase-2-Treiberimpulse ein von der Treiberschaltung (86) an den Leistungsverstärker (22) abgegebenes Treibersignal (90) bilden.

13. Elektrochirurgiegenerator nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsstufe (26, 30), welche die Treiberimpulse (24) empfängt und jede Schwingung des Chirurgiesignals (32) erzeugt, eine Halbschwingung des Chirurgiesignals (32) aus einem Phase-1-Treiberimpuls und die andere Halbschwingung des Chirurgiesignals (32) aus einem Phase-2-Treiberimpuls erzeugt.