DE4231236A1 - Dual-surface impedance-monitoring electrode for high-frequency surgery - comprises interdigitated inner and outer sections of esp. neutral electrode mutually isolated by nonconductive meander region - Google Patents
Dual-surface impedance-monitoring electrode for high-frequency surgery - comprises interdigitated inner and outer sections of esp. neutral electrode mutually isolated by nonconductive meander regionInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine flächige Elektrode, insbesonde re Neutral-Elektrode, für die Hochfrequenz-Chirurgie mit zwei elektrisch voneinander getrennten Elektrodenflächen, die mit einer Widerstands-Überwachungsschaltung zur Über prüfung der vollständigen Anlage der Elektrodenflächen am Körper verbunden sind.The invention relates to a flat electrode, in particular re neutral electrode, for high-frequency surgery with two electrically separated electrode surfaces, which with a resistance monitoring circuit for over Checking the complete installation of the electrode surfaces on Bodies are connected.
In der Hochfrequenz-Chirurgie ist es notwendig, den Patien ten mit einer flächigen Neutralelektrode zu verbinden, die großflächig am Patienten anliegen muß, um Verbrennungen im Übergangsbereich zu vermeiden. Um die sichere und vollflä chige Anlage der Elektrode am Patienten zu überwachen, sind diverse Überwachungsschaltungen bekannt, bei denen bei spielsweise überwacht wird, ob über Teilflächen der Elek trode ein andauernd gleich großer Strom fließt, d. h. es wird die Symmetrie der Belastung von Teilflächen der Elek trode überwacht. Zur Verbesserung der Kontrollmöglichkeiten ist es bekannt, die Elektrodenfläche in eine größere Anzahl von Teilflächen zu unterteilen (DE 37 18 585 A1, DE 37 29 516 A1, EP 0 416 159 A1).In high frequency surgery it is necessary to treat the patient ten with a flat neutral electrode that must lie on the patient over large areas in order to prevent burns in the Avoid transition area. To ensure safe and full The proper placement of the electrode on the patient must be monitored various monitoring circuits known, in which For example, it is monitored whether the elec If a constant current flows, d. H. it the symmetry of the loading of partial areas of the elec trode monitors. To improve control options it is known to increase the electrode area in larger numbers to subdivide areas (DE 37 18 585 A1, DE 37 29 516 A1, EP 0 416 159 A1).
Daraus ergibt sich eine relativ komplizierte Struktur der Elektrode mit einer größeren Anzahl von Anschlüssen. Aufgrund unterschiedlicher Anschlußlängen und dadurch unterschiedlicher Kapazitäten zwischen den einzelnen Elektroden können dabei Probleme auftreten, die durch komplizierte Auswerteschaltungen über wunden werden müssen. Außerdem geben derartige Symmetrie- Überwachungsschaltungen nur dann einen Aufschluß über un vollständige Anlage der Elektrode am Körper, wenn die Ablö sung der einzelnen Elektroden-Teilflächen in unterschiedli chem Maße erfolgt.This results in one relatively complicated structure of the electrode with a larger one Number of connections. Because of different Connection lengths and therefore different capacities Problems can arise between the individual electrodes occur due to complicated evaluation circuits need to be wounded. In addition, such symmetry Monitoring circuits only provide information about un full contact of the electrode with the body when the detachment solution of the individual electrode sub-areas in different chem measurements.
Es ist auch möglich, die Überwachungsschaltung nicht als Symmetrie-Schaltung auszubilden, sondern als Widerstands- Überwachungsschaltung. Bei der Verwendung von zwei Elektro denflächen pro Elektrode kann ein Meßstrom über die erste Elektrode in den Körper und von dort über die zweite Elek trode zurücklaufen. Die Größe des Stromes wird durch die Übergangswiderstände zwischen den Elektrodenflächen und dem Körper beeinflußt, so daß jede Ablösung der Elektrodenflä che vom Körper sich in einer Widerstandserhöhung wieder spiegelt. Auf diese Weise ist ohne weiteres zu überwachen, wenn eine beliebige Teil fläche nicht voll flächig am Körper anliegt.It is also possible not to use the monitoring circuit as Training symmetry circuit, but as a resistance Monitoring circuit. When using two electric A measuring current can be measured per electrode over the first Electrode in the body and from there via the second elec trode back. The size of the current is determined by the Contact resistance between the electrode surfaces and the Body affected, so that any detachment of the electrode surface che from the body itself in an increase in resistance reflects. In this way it is easy to monitor if any part of the surface is not completely flat on the body is present.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäß Elektrode, die in der beschriebenen Weise mittels einer Widerstands- Überwachungsschaltung auf voll flächige Anlage überwacht werden soll, so zu verbessern, daß eine erhöhte Empfind lichkeit der Überwachung ermöglicht wird.It is an object of the invention to provide a generic electrode, which in the manner described by means of a resistance Monitoring circuit on full-area system monitored should be improved so that increased sensitivity monitoring is enabled.
Diese Aufgabe wird bei einer flächigen Elektrode der ein gangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Elektrodenflächen durch eine linienförmige Isolierzone voneinander elektrisch getrennt sind, die sich unter häufi gen Richtungswechseln im wesentlichen gleichmäßig über den gesamten Bereich der Elektrode erstreckt. This task is the one with a flat electrode gangs described type solved according to the invention in that the electrode surfaces through a linear isolation zone are electrically separated from each other, which are common direction changes essentially evenly over the extends over the entire area of the electrode.
Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß sich durch diese spezielle Anordnung eine sehr lange linienför mige Isolierzone ausbilden läßt und daß gerade diese Maß nahme die Empfindlichkeit der Widerstandsüberwachung ver bessert. Dies liegt insbesondere daran, daß bei der Wider standsmessung neben den Übergangswiderständen zwischen den Elektrodenflächen und dem Körper auch der Widerstand des Meßstromes im Körper zwischen den beiden Übergangsstellen gemessen wird, und dieser Widerstand im Körper ist abhängig vom Abstand der Stromlaufstrecke im Körper. Im Bereich der linienförmigen Isolierzone ist diese Stromlaufstrecke ge ring, d. h. der Beitrag des Körperwiderstandes zum Gesamt widerstand ist relativ niedrig, so daß die Messung im we sentlichen durch die Übergangswiderstände zwischen den Elektrodenflächen und dem Körper bestimmt wird. Je länger die Isolierzone ist, desto größer ist der Anteil des Meß stromes, der über eine sehr kurze Laufstrecke den menschli chen Körper durchsetzt, d. h. insgesamt läßt sich dadurch die Empfindlichkeit der Widerstandsüberwachung steigern. Andererseits darf natürlich die Isolierzone nicht so lang sein, daß die effektive Elektrodenfläche zu stark herabge setzt wird, der wesentliche Anteil der Elektrode sollte weiterhin von den Elektrodenflächen gebildet sein und nicht von der elektrischen Isolierzone.It has surprisingly been found that due to this special arrangement a very long line Formed isolation zone and that just this dimension decrease the sensitivity of the resistance monitoring improves. This is particularly because the cons level measurement in addition to the contact resistance between the Electrode surfaces and the body also the resistance of the Measuring current in the body between the two transition points is measured, and this resistance in the body is dependent on the distance of the current path in the body. In the field of line-shaped isolation zone, this current path is ge ring, d. H. the contribution of body resistance to the total resistance is relatively low, so that the measurement in the we considerably through the contact resistance between the Electrode areas and the body is determined. The longer the isolation zone, the greater the proportion of the measurement stromes, the human over a very short distance Chen penetrated body, d. H. overall, this allows increase the sensitivity of resistance monitoring. On the other hand, the isolation zone must of course not be that long be that the effective electrode area down too much is set, the major part of the electrode should continue to be formed by the electrode surfaces and not from the electrical isolation zone.
Dadurch, daß sich die Isolierzone im wesentlichen über die gesamte Fläche der Elektrode erstreckt, ist auch sicherge stellt, daß in allen Bereichen der Elektrode diese Wider standsüberwachung mit erhöhter Empfindlichkeit stattfinden kann, so daß Ablösungen in allen Elektrodenbereichen mit annähernd ähnlicher Empfindlichkeit festgestellt werden können. Characterized in that the isolation zone essentially over the The entire surface of the electrode is also secure represents that this in all areas of the electrode level monitoring with increased sensitivity can, so that detachments in all electrode areas with approximately similar sensitivity can be found can.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Isolierzone mäandrierend ausgebildet ist.In a preferred embodiment it is provided that the isolation zone is meandering.
Es ist günstig, wenn die beiden Elektrodenflächen gleich groß sind.It is advantageous if the two electrode surfaces are the same are great.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß an mindestens einem Paar von gegenüberliegenden Kanten der Elektrode jeweils Teile derselben Elektrodenfläche einander gegenüberliegen. Wenn man die flächige Elektrode um ein Körperteil wickelt, beispielsweise um einen Arm, können die gegenüberliegenden Kanten der Elektrode aneinanderstoßen. Wenn gemäß der bevorzugten Ausführung an gegenüberliegenden Kanten der Elektrode jeweils Teile derselben Elektrodenflä che einander gegenüberliegen, stoßen auch hier nur diesel ben Elektrodenflächen miteinander zusammen, so daß Kurz schlüsse sicher vermieden werden. Dabei ist es möglich, daß dieselben Elektrodenflächen sich über die gesamte Kanten länge erstrecken, es ist bei einer Abwandlung aber auch möglich, daß sich jede Elektrode nur über einen Teil der Kanten erstreckt, an unmittelbar gegenüberliegenden Berei chen der Kanten befindet sich aber dann immer dieselbe Elektrode, so daß beim normalen Aufwickeln und Aneinander stoßen weiterhin sichergestellt ist, daß nur dieselben Elektrodenflächen einander berühren.In a preferred embodiment it is provided that on at least one pair of opposite edges of the Electrode parts of the same electrode surface each other opposite. If you put the flat electrode around one The body part wraps around an arm, for example butting opposite edges of the electrode. If according to the preferred embodiment on opposite Edges of the electrode each have parts of the same electrode surface opposed to each other, only encounter diesel here ben electrode surfaces together, so that short conclusions can be avoided. It is possible that the same electrode areas over the entire edges length, but it is also with a modification possible that each electrode only over part of the Edges extend in areas directly opposite However, the edges are always the same Electrode, so that during normal winding and juxtaposition continue to ensure that only the same Touch the electrode surfaces to each other.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß eine erste Elektrodenfläche von einer zweiten im wesentli chen allseits umgeben wird und daß die beiden Elektroden flächen komplementär ineinandergreifende, durch die Iso lierzone voneinander getrennte Vor- und Rücksprünge in Richtung auf die jeweils andere Elektrodenfläche aufweisen. Dadurch wird die gesamte Elektrode von den beiden Elektro denflächen im wesentlichen in gleicher Weise bedeckt, trotzdem ergibt sich eine sehr lange Trennungslinie zwi schen den beiden Flächen, längs welcher die Widerstands überwachung besonders empfindlich erfolgen kann.In a preferred embodiment it is provided that a first electrode area from a second one Chen is surrounded on all sides and that the two electrodes surfaces complementary interlocking, by the Iso lierzone separate projections and recesses in Have direction to the other electrode surface. This will remove the entire electrode from the two electrical covered in substantially the same way, nevertheless there is a very long dividing line between between the two surfaces, along which the resistance Monitoring can be particularly sensitive.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgese hen, daß die beiden Elektrodenflächen jeweils an einer Sei te der Elektrode angeordnet sind und daß die beiden Elek trodenflächen komplementär ineinandergreifende, durch die Isolierzone voneinander getrennte Vor- und Rücksprünge in Richtung auf die jeweils andere Elektrodenfläche aufweisen.In a further preferred embodiment, it is preseeded hen that the two electrode surfaces each on a screen te the electrode are arranged and that the two elec tread surfaces complementary, through which Isolation zone separate projections and recesses in Have direction to the other electrode surface.
Dabei ist es günstig, wenn sich die Vor- und Rücksprünge über einen überwiegenden Teil der Elektrode erstrecken, so daß die beiden kammartig ausgebildeten Elektrodenflächen ineinandergreifen.It is beneficial if the projections and recesses extend over a predominant part of the electrode, so that the two comb-shaped electrode surfaces interlock.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:The following description of preferred embodiments the invention serves in connection with the drawing of the detailed explanation. Show it:
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erstes bevorzugtes Aus führungsbeispiel einer Elektrode mit zwei Elek trodenflächen und Fig. 1 is a plan view of a first preferred exemplary embodiment from an electrode with two electrode surfaces and
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Elektrode mit zwei Elektrodenflächen. Fig. 2 is a plan view of a second preferred embodiment of an electrode with two electrode surfaces.
Die in der Zeichnung dargestellte Elektrode 1 hat die Form einer flexiblen Matte, die beispielsweise aus Silicon ge bildet ist. Diese Matte hat einen rechteckigen Querschnitt. In das Silicon-Material sind leitende Partikel eingebettet, beispielsweise Kohlepartikel, so daß das Material insgesamt elektrisch leitfähig wird.The electrode 1 shown in the drawing has the shape of a flexible mat which is formed, for example, from silicone. This mat has a rectangular cross section. Conductive particles, for example carbon particles, are embedded in the silicone material, so that the material as a whole becomes electrically conductive.
Eine linienförmige Isolierzone 2, die beispielsweise eine Breite von 2 mm bis 5 mm aufweist, ist unter mehrfacher rechtwinkliger Richtungsablenkung so über die gesamte Flä che der Elektrode 1 geführt, daß durch diese elektrische Isolierzone 2 zwei voneinander vollständig getrennte Elek trodenflächen 3, 4 definiert werden. Im Bereich der Iso lierzone 2 sind dabei in das Siliconmaterial der Matte kei ne elektrisch leitfähigen Partikel eingebettet, so daß die se Isolierzone 2 nicht elektrisch leitfähig ist und dadurch die beiden Elektrodenflächen 3 und 4 elektrisch voneinander trennt.A line-shaped isolation region 2, for example, has a width of 2 mm to 5 mm, with multiple right angle direction deflection so over the entire FLAE surface of the electrode 1 out that by this electrical isolation 2 two mutually completely separate Elek trodenflächen 3, are defined 4 . In the area of Iso lierzone 2 kei ne electrically conductive particles are embedded in the silicone material of the mat, so that the se isolation zone 2 is not electrically conductive and thereby electrically separates the two electrode surfaces 3 and 4 from each other.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist die Isolierzone 2 so angeordnet, daß eine innere Elektrodenfläche 3 von ei ner äußeren Elektrodenfläche 4 umgeben wird. Die innere Elektrodenfläche 3 weist dabei zu den Längskanten 5 der Elektrode 1 hinweisend abwechselnd Vorsprünge 6 und Rück sprünge 7 auf, die komplementär in entsprechende Rücksprün ge 9 bzw. Vorsprünge 8 der äußeren Elektrodenfläche 4 ein greifen, d. h. man erhält in diesem Bereich einen mäandrie renden Verlauf der Isolierzone 2.In the embodiment of Fig. 1, the isolation zone 2 is arranged so that an inner electrode surface 3 is surrounded by egg ner outer electrode surface 4 . The inner electrode surface 3 has to the longitudinal edges 5 of the electrode 1 alternately projections 6 and recesses 7 , which complement complementary in corresponding recesses ge 9 or projections 8 of the outer electrode surface 4 , that is, one receives a meandering end in this area Isolation zone 2 .
Beide Elektrodenflächen 3 und 4 münden in Anschlußfahnen 10, 11, die in aus der Zeichnung nicht ersichtlicher Weise mit den Polen einer Widerstands-Überwachungsschaltung ver bunden sind, die in der Zeichnung ebenfalls nicht darge stellt ist.Both electrode surfaces 3 and 4 open into terminal lugs 10 , 11 , which are connected to the poles of a resistance monitoring circuit in a manner not shown in the drawing, which is also not shown in the drawing.
Die Elektrodenflächen 3 und 4 sind flächenmäßig gleich groß, durch den mäandrierenden Verlauf der Isolierzone 2 ergibt sich eine große Länge der Berührungszone zwischen den beiden Elektrodenflächen 3 und 4, so daß dadurch die Empfindlichkeit der Widerstandsmessung erheblich vergrößert wird. Dabei erstreckt sich die Isolierzone 2 im wesentli chen gleichmäßig über den gesamten Bereich der Elektrode 1. Die äußere Elektrodenfläche 4 weist längs sämtlicher Kanten der Elektrode 1 einen kontinuierlichen Streifen 12 auf, von dem im Bereich der Längskanten 5 die Vorsprünge 8 hervor treten. Dadurch ist gewährleistet, daß beim Zusammenrollen der Elektrode 1 auch dann, wenn die Kanten aneinander an stoßen, nur Berührungen zwischen derselben Elektrodenfläche auftreten, die innere Elektrodenfläche 3 kann beim Zusam menrollen nicht mit der äußeren Elektrodenfläche 4 in Be rührung kommen, obwohl dabei unter Umständen die Kanten der Elektrode 1 aneinanderstoßen.The electrode areas 3 and 4 have the same area, the meandering course of the insulating zone 2 results in a long length of the contact zone between the two electrode areas 3 and 4 , so that the sensitivity of the resistance measurement is considerably increased. The insulation zone 2 extends in a substantially uniform manner across the entire area of the electrode 1 . The outer electrode surface 4 has a continuous strip 12 along all edges of the electrode 1 , from which the projections 8 emerge in the region of the longitudinal edges 5 . This ensures that when the electrode 1 is rolled up, even if the edges meet, only touches occur between the same electrode surface, the inner electrode surface 3 cannot come into contact with the outer electrode surface 4 when rolling together, although under certain circumstances abut the edges of the electrode 1 .
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 erstreckt sich eine erste Elektrodenfläche 13 längs einer Längskante 15 der Elektrode 1, die andere Elektrodenfläche 14 längs der ge genüberliegenden Längskante 15 der Elektrode 1. Beide Elek trodenflächen bilden längs der Längskante 15 einen durchge henden Streifen 16 aus, von dem fingerartige Vorsprünge 17 hervorstehen, die zwischen Rücksprünge 18 der jeweils ande ren Elektrodenfläche eintauchen. Dabei erstrecken sich die Vorsprünge und Rücksprünge über den größten Teil der Elek trodenbreite, so daß sich auch die mäandrierende Isolierzo ne 2 zwischen den beiden Streifen 16 im wesentlichen über die gesamte Breite der Elektrode 1 erstreckt. Auch hier sind die Elektrodenflächen 13 und 14 gleich groß und münden in Anschlußfahnen 19 bzw. 20 ein, die in gleicher Weise mit der Widerstands-Überwachungsschaltung verbunden sind wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 1.In the embodiment of FIG. 2, a first electrode surface 13 extends along a longitudinal edge 15 of the electrode 1 , the other electrode surface 14 along the opposite longitudinal edge 15 of the electrode 1 . Both elec trode surfaces form a continuous strip 16 along the longitudinal edge 15, protrude from the finger-like projections 17 which plunge between recesses 18 of the other electrode surface. The projections and recesses extend over most of the electrode width, so that the meandering isolating zone 2 extends between the two strips 16 essentially over the entire width of the electrode 1 . Here, too, the electrode areas 13 and 14 are of the same size and open into terminal lugs 19 and 20 , which are connected in the same way to the resistance monitoring circuit as in the exemplary embodiment in FIG. 1.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 stehen sich an den schmalen Kanten ebenfalls wieder dieselben Elektrodenflä chen einander gegenüber, obwohl längs der schmalen Kanten beide Elektrodenflächen auftreten. Wesentlich ist jedoch, daß in gleicher Höhe jeweils dieselbe Elektrodenfläche an gegenüberliegenden Kanten vorgesehen ist, so daß beim Zu sammenrollen auch hier beim Aneinanderstoßen der Kanten jeweils nur dieselben Elektrodenflächen miteinander in Berüh rung kommen.In the embodiment of FIG. 2, the same electrode surfaces are again opposite one another at the narrow edges, although both electrode surfaces occur along the narrow edges. It is essential, however, that the same electrode area is provided on opposite edges at the same height, so that when rolling together, when the edges meet, only the same electrode areas come into contact with one another.
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