DE60026191T2

DE60026191T2 - Automatische Aktivierung des bipolaren Ausgangssignals eines elektrochirurgischen Generators

Info

Publication number: DE60026191T2
Application number: DE60026191T
Authority: DE
Inventors: David Longmont Keppel
Original assignee: Sherwood Service AG
Current assignee: Covidien AG
Priority date: 1999-04-23
Filing date: 2000-04-25
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2020-04-26
Also published as: EP1051948A2; EP1051948A3; ES2254064T3; EP1051948B1; US6203541B1; DE60026191D1; AU770848B2; AU2893500A

Description

HINTERGRUND
1. Gebiet der Offenbarung
Diese Erfindung bezieht sich auf ein System zum Aktivieren und Deaktivieren bipolarer Elektroden und insbesondere bezieht sie sich auf einen Schaltkreis zum automatischen Aktivieren und Deaktivieren eines elektrochirurgischen Generators, basierend auf der Gewebeimpedanz.
2. Hintergrund des Standes der Technik
Elektrochirurgie ist das Anwenden von hochfrequentem elektrischen Strom auf einen Operationsort zum Schneiden von Gewebe und/oder zur Koagulation. Bei der monopolaren Elektrochirurgie liefert eine Quellen oder aktive Elektrode eine Radiofrequenzenergie von dem elektrochirurgischen Generator an das Gewebe und eine Rückflusselektrode führt den Strom zurück zum Generator. Bei monopolarer Elektrochirurgie ist die Quellenelektrode typischerweise ein Teil des chirurgischen Instrumentes, das vom Operateur gehalten wird und auf das Gewebe, das behandelt wird, angewendet wird. Eine Patientenrückelektrode ist entfernt von der aktiven Elektrode angeordnet, um den Strom zurück zum Generator zu führen.
Bei der bipolaren Elektrochirurgie dient eine der Elektroden des handgehaltenen Instruments als die aktive Elektrode und die andere als die Rückelektrode. Die Rückelektrode ist in naher Nähe zu der aktiven (Strom zuführenden) Elektrode angeordnet, so dass ein elektrischer Kreis zwischen den beiden Elektroden ausgeformt ist. Auf diese Weise ist der angewendete elektrische Strom auf das Körpergewebe beschränkt, das zwischen den Elektroden positioniert ist.
Wenn die Elektroden hinreichend voneinander entfernt sind, ist der elektrische Schaltkreis offen und daher führt ein unbeabsichtigter Kontakt von Körpergewebe mit jeweils einer der voneinander getrennten Elektroden nicht dazu, dass ein Strom fließt. Die Vorteile der bipolaren Elektrochirurgie gegenüber der monopolaren Elektrochirurgie umfassen 1) die Verwendung von geringeren Energieniveaus, die zu weniger Gewebezerstörung führen; 2) die reduzierte Gefahr anderer Verbrennungen, da das einzige Gewebe, was zerstört wird, das ist, das zwischen den bipolaren Elektroden angeordnet ist; und 3) die niedrige angewendete Spannung, die das Auftreten des Verkohlens und Vernarbens von Gewebe aufgrund von Funken an den Elektroden verringert.
Typischerweise aktiviert der Chirurg den elektrochirurgischen Generator durch einen Hand- oder einen Fußschalter, um Strom auf das Körpergewebe anzuwenden. Solch ein manueller Vorgang kann den Chirurgen dazu bringen, unbeabsichtigt das bipolare Instrument von dem gewünschten chirurgischen Ort fortzubewegen, wenn der Chirurg den Schalter aktiviert. Manchmal, um übermäßige und ungewünschte Körperbewegungen des Chirurgen und das daraus folgende Verschieben des Instruments zu verhindern, wird sich der Chirurg auf Krankenschwestern oder andere Personen, die im Operationsraum anwesend sind, verlassen, um den Generator zu aktivieren und zu deaktivieren. Dies kann unerwünschte Energiezufuhr und unerwünschte Dauer der Energiezufuhr verursachen, wenn dies nicht gut mit dem Chirurgen koordiniert wird. Ebenso kann aufgrund der Begrenzung der menschlichen Reaktionszeit oder der Maschinenantwortzeit, wenn hand- oder fußaktivierte Schalter verwendet werden, ein wiederholtes Austrocknen von Gewebe auf gleich bleibenden Niveaus manchmal schwierig sein.
Im US-Patent Nr. 5,514,129 wurde ein Versuch gemacht, den Generator automatisch zu starten, um die Nachteile, die manchmal mit Hand- und Fußschaltern verbunden sind, zu verhindern. Dieses Auslösen und Steuern ist basiert auf Gewebeimpedanzmessungen. Wenn die Gewebeimpedanz innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, wird der Generator angeschaltet und wenn die Impedanz unter ein vorbestimmtes Niveau fällt oder ein vorbestimmtes Niveau überschreitet, wird der Generator ausgeschaltet. Die Patientengewebeimpedanz wird zwischen den bipolaren Elektroden gemessen durch Messung der instantanen Spannungsvariation und der instantanen Stromvariation zwischen den Elektroden. Ein erster Rechner dividiert die proportionalen Spannungs- und Stromsignale, um ein Signal zu erzeugen, das repräsentativ für die Kurzschlussimpedanzen ist. Ein zweiter Rechner dividiert die proportionalen Spannungs- und Stromsignale, um die Veränderungen der Impedanz zwischen den Elektroden zu erhalten. Ein erster Komparator vergleicht die Signale des ersten Rechners gegenüber einer ersten Referenz, um die Kurzschlussbedingungen zwischen den bipolaren Elektroden zu identifizieren, und ein zweiter Komparator vergleicht die Signale des zweiten Rechners gegenüber einer zweite Referenz, um Veränderungen in der Impedanz zu identifizieren. Ein Logikanalysator, der mit den Komparatoren elektrisch verbunden ist, steuert den Generator durch das Starten, Betreiben und Stoppen des Generators basierend auf der Ermittlung der Signale von den Komparatoren. Der Schaltkreis des '129 Patents überwacht daher die Spannung und den Strom und verwendet diese Werte, um die instantane Impedanz zu berechnen, wodurch die zusätzlichen Schritte wiederholter Berechnungen erforderlich sind, um die Impedanz zu ermitteln, bevor die Impedanzbereiche ermittelt werden. Um diese Messungen der Spannungs- und Stromvariationen durchzuführen, muss dem Patienten ein RF Strom zugeführt werden.
US-Patent Nr. 4,416,277 beschreibt ein monopolares System, das eine Impedanzmessung verwendet, um eine Beendigung der Energie zu bewirken, wenn der Generator schon aktiviert ist und Strom geliefert wird. Genauer beschreibt das '277 Patent ein Rückelektrodenüberwachungssystem, das einen Patientenimpedanzdetektionsschaltung zum Herstellen einer Spannung aufweist, die eine Funktion der Impedanz zwischen den geteilten Elektroden der Rückelektrode ist. Das Spannungssignal wird einem adaptiven Schwellenschaltkreis zugeführt, um festzustellen, ob die Impedanz innerhalb eines bestimmten Bereiches liegt. Wenn der Bereich überschritten wird, wird ein Signal erzeugt, um den Generator des monopolaren Systems abzuschalten.
Es wäre vorteilhaft, ein System bereitzustellen, das automatisch einen elektrochirurgischen Generator in einem bipolaren System aktiviert und deaktiviert. Die vorliegende Offenbarung stellt ein solches System bereit, das Gewebeimpedanzmessungen in einem bipolaren System verwendet nicht nur um den Generator auszuschalten, wenn der Impedanzwert überschritten ist, sondern ebenso um den Generator auszulösen. Diese automatische Aktivierung und die Aktivierung des Generators überwindet die Nachteile, die mit manuellen Schaltern verbunden sind. Der Schaltkreis der vorliegenden Erfindung vereinfacht auch, teilweise durch die Beschleunigung der Berechnungen, die Aktivierungs- und Deaktivierungsfunktionen.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung ist so wie sie in den Ansprüchen definiert ist. Sie stellt einen automatischen Schaltkreis bereit, der ein chirurgisches Instrument steuert, das ein Paar bipolarer Elektroden aufweist. Der Schaltkreis umfasst Mittel zum Messen des Stroms zwischen dem Paar Elektroden, eine Impedanzdetektionschaltung in elektrischer Verbindung mit dem Strommessmittel, einen Komparator in elektrischer Kommunikation mit der Impedanzdetektionsschaltung und eine Steuerung, die elektrisch verbunden ist mit dem Komparator. Die Impedanzdetektionsschaltung berechnet die Impedanz zwischen den Elektroden basierend auf dem gemessenen Strom und erzeugt ein erstes Signal, das die berechnete Impedanz anzeigt. Der Komparator verarbeitet das erste Signal und erzeugt ein Aktivierungssignal, wenn die berechnete Impedanz innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von Impedanzwerten liegt und erzeugt ein Deaktivierungssignal, wenn die berechnete Impedanz eine Deaktivierungsschwelle überschreitet. Die Steuerung erhält die Aktivierungs- und Deaktivierungssignale und überträgt ein erstes Steuersignal an eine Radiofrequenzenergieausgangsstufe, um die Elektroden in Antwort auf das Aktivierungssignal zu aktivieren und überträgt ein zweites Steuersignal auf die Radiofrequenzausgangsstufe, um die Elektroden in Antwort auf das Deaktivierungssignal zu deaktivieren. Bevorzugt ist das erste Signal ein analoges Signal und ein Analog-Digital-Wandler empfängt das erste Signal und wandelt es in ein Digitalsignal zur Übertragung an den Komparator um.
Der automatische Schaltkreis umfasst bevorzugt weiterhin einen Filter in elektrischer Verbindung mit den Strommessmitteln zum Abblocken eines Stroms von der Radiofrequenzausgangsstufe von der Impedanzdetektionsschaltung, der anderenfalls mit dem Strommessmittel interferieren würde.
Das Strommessmittel umfasst bevorzugt einen Oszillator und einen Transformator zum elektrischen Koppeln der bipolaren Elektroden an den Oszillator, wobei eine Spannung über eine Primärwicklung des Transformators in Übereinstimmung mit einer Variation der Impedanz zwischen den bipolaren Elektroden variiert. Bevorzugt werden der Oszillator und der Transformator bei einer Frequenz von ungefähr 60 kHz bis ungefähr 90 kHz betrieben. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel liegt der Aktivierungsbereich der Impedanzwerte zwischen ungefähr 20 Ohm bis ungefähr 500 Ohm und die Deaktivierungsschwelle ist ungefähr 2000 Ohm.
Die vorliegende Offenbarung stellt ebenso ein elektrochirurgisches System bereit, umfassend einen Generator zur Verwendung mit bipolaren Elektroden, umfassend einen Strommonitor zum Messen des Stroms zwischen den bipolaren Elektroden, eine Impedanzdetektionsschaltung in elektrischer Kommunikation mit dem Strommonitor, um die Impedanz zwischen den Elektroden basierend auf dem gemessenen Strom zu berechnen, einen Komparator zum Vergleichen der berechneten Impedanz mit einem Bereich von Aktivierungsimpedanzwerten und eine Steuerung zum automatischen Aktivieren des Generators, wenn die kalkulierte Impedanz in den Bereich der Aktivierung der Impedanzwerte fällt und den Generator zu deaktivieren, wenn die berechnete Impedanz eine Deaktivierungsschwelle überschreitet.
Das System kann weiterhin einen Filter in elektrischer Verbindung mit dem Strommonitor zum Abblocken von Energie des bipolaren Ausgangs von der Impedanzdetektionsschaltung umfassen.
Das System umfasst ebenso bevorzugt einen Transformator in elektrischer Verbindung mit der Impedanzdetektionsschaltung, wobei der Transformator bei einer konstanten Spannung betrieben wird und die Spannung einer Primärwicklung des Transformators in Übereinstimmung mit einer Variation der Impedanz zwischen den Elektroden variiert. Der Transformator überträgt ein Spannungssignal proportional zu der Gewebeimpedanz zwischen den Elektroden.
Der Komparator und die Steuerung formen bevorzugt einen Teil eines Mikroprozessors aus und der Mikroprozessor empfängt und verarbeitet das digitale Impedanzsignal und erzeugt ein digitales Steuersignal zum Aktivieren und Deaktivieren des Generators.
Ein Verfahren zum automatischen Aktivieren und Deaktivieren eines bipolaren elektrochirurgischen Radiofrequenzgenerators ist ebenso vorgesehen. Das Verfahren umfasst die Schritte des Messens des Stromes zwischen einem Paar von bipolaren Elektroden, die elektrisch mit dem Generator verbunden sind, das Berechnen der Impedanz zwischen den bipolaren Elektroden basierend auf dem gemessenen Strom, das Vergleichen der berechneten Impedanz mit einem Bereich von Aktivierungsimpedanzen, die automatische Aktivierung des Generators, wenn die berechnete Impedanz in den Aktivierungsbereich fällt, und das automatische Deaktivieren des Generators, wenn die berechnete Impedanz über einer Deaktivierungsschwelle liegt.
Der Schritt des Berechnens der Impedanz umfasst bevorzugt den Schritt des Betreibens eines Transformators bei einer konstanten Spannung und des Ermittelns der Spannung über eine Primärwicklung des Transformators. Das Verfahren kann weiterhin den Schritt des Filterns des Radiofrequenzausgangsstroms umfassen, um eine Korruption der Impedanzberechnung zu verhindern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei:
1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das den automatischen Schaltkreis der vorliegenden Offenbarung darstellt;
2 ist ein schematisches Diagramm, das den automatischen Schaltkreis zum Aktivieren des Generators in Antwort auf Gewebeimpedanzberechnungen darstellt; und
3 ist ein Flussdiagramm, das die Schritte zeigt, denen gefolgt wird zum Bestimmen des automatischen Aktivierens und Deaktivierens des elektrochirurgischen Generators.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
1 ist ein schematisches Diagramm des bipolaren elektrochirurgischen Systems der vorliegenden Offenbarung. Das chirurgische Instrument zum Behandeln von Gewebe am Operationsort wird durch das Referenzzeichen 10 bezeichnet. Das Instrument 10 ist ein bipolares Instrument, das typischerweise ein Paar Backen (nicht gezeigt) hat, die relativ zueinander bewegbar sind, um Gewebe zwischen sich festzuklammern. Ein Paar von Griffen (nicht gezeigt) wird aktiviert, um entweder eine oder beide der Backen von einer offenen, voneinander beabstandeten Position in eine geschlossene Position zu bewegen. Wie es in bipolaren Instrumenten üblich ist, dient eine Backe als die aktive Elektrode, um dem Gewebe, das behandelt werden soll, von dem Generator 12 elektrische Energie zuzuführen, und die andere Backe dient als Rückelektrode, um den Strom zu dem Generator 12 zurück zu führen. Auf diese Weise kann Gewebe, das zwischen den Backen eingeklemmt ist, durch die Übertragung von elektrischer Energie zwischen den Backen geschnitten und/oder koaguliert werden und Streuströme werden minimiert, da es keine Notwendigkeit für eine weit entfernt liegende Rückelektrodenfläche gibt, wie sie in der monopolaren Chirurgie benötigt wird.
Der elektrochirurgische Generator 12 umfasst einen Strommonitor 14 und eine Impedanzdetektionsschaltung 18, die elektrisch mit dem Monitor verbunden ist. Der Strommonitor 14 misst den Strom zwischen den bipolaren Elektroden der Zange 10 und überträgt ein analoges Signal zur Impedanzdetektionsschaltung 18, das repräsentativ für den gemessenen Strom ist. Die Impedanzdetektionsschaltung 18 berechnet die Impedanz zwischen den bipolaren Zangen 10 basierend auf der Strommessung auf die nachfolgende Weise. Ein Analog- nach Digitalwandler 20 empfängt das analoge Impedanzsignal von der Impedanzdetektionsschaltung 18, das die Impedanz anzeigt, und wandelt es in ein digitales Signal zur Übertragung zu dem Mikroprozessor 22 um. Der Mikroprozessor 22 umfasst bevorzugt einen Komparator 24 und eine Steuerung 26, und ein Ausgangsanschluss des Mikroprozessors 22 ist elektrisch mit einer Hochspannungsgleichstromstromversorgung 28 verbunden. Der Komparator 24 wertet das digitale Impedanzsignal durch Vergleichen mit vorbestimmten Impedanzwerten aus und erzeugt Antwortsignale zur Übertragung an die Steuerung 26, wie detailliert nachfolgend beschrieben. In Antwort auf die Signale, die von dem Komparator 24 empfangen werden, wird die Steuerung 26 Steuersignale erzeugen und an die Energiezufuhr 28 übertragen, die ihrerseits den Energieausgang an der RF Ausgangsstufe 30 steuert, die der bipolaren Zange 10 den Strom liefert. Ein Filter, der elektrisch mit dem Strommonitor 14 verbunden ist, hält Energie von der Ausgangsstufe 30 ab, in die Impedanzdetektionsschaltung 18 einzutreten, um effektiv jeden Effekt, den der Ausgangsstrom anderenfalls auf die Impedanzberechnung haben könnte, zu eliminieren.
Mehr Details des automatischen Schaltkreises der vorliegenden Offenbarung werden nun in Verbindung mit der 2 beschrieben werden. Wie gezeigt, werden Backen (Elektroden) 10a und 10b elektrisch mit der bipolaren RF Ausgangsstufe 30 verbunden, so dass einer der Elektroden Radiofrequenzenergie zugeführt werden kann und von der anderen Elektrode zurückgeführt werden kann. Bipolare Zangen 10a und 10b sind für eine Relativbewegung konfiguriert, um zwischen sich Gewebe einzuklemmen.
Der Strom zwischen den Elektroden 10a und 10b wird durch das Vorsehen eines Oszillators 40 und eines Verstärkers 42 beobachtet, der mit dem Ausgang des Oszillators 40 verbunden ist, die den Transformator 46 bei einer konstanten Spannung antreiben. Bevorzugt wird der Transformator 46 bei einer Frequenz von ungefähr 80 kHz betrieben, obwohl andere Frequenzen ebenso erwogen werden. Der Strom tritt durch einen Widerstand 44 und dann durch die Primärwicklung 48 des Transformators 46 hindurch.
Wenn sich die Impedanz des Gewebes verändert, verändert sich der Strom invers proportional, wenn die Spannung gleich bleibt. Dies ist im Wesentlichen durch das Ohmsche Gesetz definiert, wobei V = RI ist, wobei V die Spannung über die Elektroden in Volt ist, I der Strom durch die Elektroden (und das Gewebe) in Milliampere und R der Widerstand oder die Impedanz des Gewebes gemessen in Ohm. Durch diese Gleichung kann sofort erkannt werden, dass wenn die Gewebeimpedanz ansteigt, der Strom abnehmen wird und anders herum, wenn die Gewebeimpedanz abnimmt, der Strom ansteigen wird. Die Impedanzdetektionsschaltung 18 der vorliegenden Offenbarung misst im Wesentlichen die Impedanz basierend auf den Veränderungen des Stroms. Anfänglich, wenn die Gewebeimpedanz relativ niedrig ist, meint dies, dass die Zange noch nicht voll mit dem Gewebe festgeklammert ist. Wenn sie richtig verklammert ist, wird, da das Gewebe vor der elektrochirurgischen Behandlung leitfähiger ist, wenn Energie zugeführt wird, die Impedanz niedrig sein. Wenn das Gewebe behandelt wird und austrocknet, nimmt die Leitfähigkeit ab, während der Gewebeflüssigkeitsgehalt abnimmt. Konsequenterweise wird die Gewebeimpedanz ansteigen.
Genauer liefern der Oszillator 40 und der Verstärker 42 einen Beobachtungsstrom an die bipolare Zange 10. Die Primärwicklung 48 des Transformators 42 liegt im Schaltkreis mit dem Ausgang des Oszillators 40 und die Sekundärwicklung 50 ist mit den Zangen 10a und 10b verbunden. Strom, der von dem Oszillator 40 geliefert wird, tritt, wie gezeigt, durch den Widerstand 44 hindurch. Wenn sich die Gewebeimpedanz verändert, wird die Impedanz, die auf der Primärseite 48 des Transformators 40 reflektiert wird, entsprechend variieren, da die Variation auf der Primärseite von der Impedanzvariation auf der Sekundärseite von 50 des Transformators 46 abhängt. Daher kann durch Verarbeiten der Spannung an der Primärseite 48, die sich proportional zur Impedanzveränderung verändern wird, die Impedanz bestimmt werden. Die Impedanzdetektionsschaltung 18 verarbeitet die Spannung, die über die Zange 10a, 10b abfällt und erzeugt ein analoges Signal, das repräsentativ für die Impedanzmessung ist. Wie oben genannt, wird dieses Signal zur Bearbeitung durch den Mikroprozessor 22 in ein Digitalsignal umgewandelt.
Der automatische Schaltkreis umfasst auch einen Bandpassfilter, der so funktioniert, dass er im Wesentlichen jeglichen Effekt des elektrochirurgischen Generators 12 eliminiert, die dieser auf die Herstellung des analogen Impedanzsignals haben kann, wenn der Generator 12 aktiviert wurde. Also blockiert der Bandpassfilter jeglichen Ausgangsstrom von dem bipolaren RF Stufen 30 Ausgang effektiv von dem Transformator 46 ab, der anderenfalls die Strommessung stören würde und entsprechend die Impedanzberechnung. Wie in 2 gezeigt, tritt der Strom durch die Kapazitäten 36 und 38, die parallel zueinander geschaltet sind, und die Spulen 54, 56 des Filters.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein zweiter Filter (nicht gezeigt) vorgesehen, um Energie zur Masse parallel zu schalten, die ungewünscht durch den Bandpassfilter 52 hindurch tritt, als weiterer Schutz gegen eine Signalstörung. Dieser zusätzliche Filter kann Teil der Impedanzdetektionsschaltung 18 sein oder getrennt davon.
In Verbindung mit dem Flussdiagramm der 3 und den schematischen und Schaltkreisdiagramm der 2 und 3 werden die Schritte, denen zur automatischen Aktivierung und Deaktivierung des elektrochirurgischen Generators 12 gefolgt wird, nun beschrieben werden. In dem ersten Schritt (Block 60) wird durch Aktivierung des Oszillators 40 in den automatischen bipolaren Modus eingetreten, um einen Überwachungsstrom an die Zange 10 zu liefern, der im Schritt 62 auf das Gewebe angewendet wird. Der Strom zwischen den Zangen (Elektroden) 10a, 10b wird auf die oben beschriebene Weise gemessen, da die Spannung über die Zangen in Übereinstimmung mit der Impedanzvariation variiert. Als nächstes wird die Impedanz zwischen den Zangen 10a, 10b berechnet, basierend auf der Strommessung durch die Impedanzdetektionsschaltung und ein analoges Impedanzsignal wird an einen Analog/Digital-Wandler 20 übermittelt (1 und 2). Das digitale Impedanzsignal, das von dem A/D Wandler erzeugt wird, wird an den Komparator 24 des Mikroprozessors 22 übertragen, wo es mit einem vorher festgelegten Aktivierungsbereich von Impedanzen verglichen wird. Wie durch den Block 68 repräsentiert, waren, wenn die Impedanz nicht in den Aktivierungsbereich hereinfällt, zum Beispiel die Impedanz zu niedrig ist, die Elektroden 10a, 10b nicht voll so mit dem Gewebe verklammert, wie es notwendig ist und der Generator wird nicht automatisch aktiviert werden. Der Beobachtungsstrom wird jedoch weiterhin angewendet werden und der Strom wird weiterhin gemessen werden in Übereinstimmung mit dem Schritt 64. Es ist zu beachten, dass der Beobachtungsstrom kontinuierlich durch den Oszillator 40 über die gesamte Prozedur hinweg geliefert wird.
Wenn die Impedanz in den Aktivierungsbereich fällt (Schritt 68), dann wird der Generator 12 automatisch aktiviert, wie durch den Schritt 70 repräsentiert. Daher ist der Aktivierungsbereich der Impedanzen vorher so festgelegt, dass er zu der Bedingung korrespondiert, in der die Zangen das Gewebe hinreichend geklammert haben, so dass eine Radiofrequenzenergie angewendet werden soll, um das Gewebe zu behandeln. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel liegt der Aktivierungsbereich der Impedanzen von ungefähr 20 Ohm bis ungefähr 500 Ohm. Aktivierung des Generators 12 tritt auf, wenn der Komparator 24 ein digitales Aktivierungssignal an die Steuerung 26 überträgt. Die Steuerung 26 überträgt ein digitales Steuersignal an die Gleichstromstromquelle 28 in Antwort auf das Aktivierungssignal, was ihrerseits die RF Ausgangsstufe 30 dazu in die Lage versetzt, Strom den Zangen 10 zuzuführen, um das Gewebe zu behandeln, zum Beispiel zu schneiden und/oder zu koagulieren.
Sobald der Generator automatisch aktiviert wird, wird die Strommessung zwischen den Zangen fortgeführt, um auf die identische Weise, wie im Schritt 64, berechnet zu werden. Die Impedanz wird nachfolgend berechnet, repräsentiert durch den Schritt 74, durch die Impedanzdetektionsschaltung 18, wie oben beschrieben, und in einer identischen Weise wie im Schritt 68. Es sollte beachtet werden, dass der Schritt 64 identisch ist zum Schritt 72 und der Schritt 66 identisch zum Schritt 74, aber diese als separate Blöcke aus Gründen der Klarheit ausgeführt sind.
Da der Generator aktiviert wurde, wird die Impedanzberechnung ebenso mit einer voraus festgesetzten Deaktivierungsschwelle durch den Komparator 24 verglichen. Es sollte beachtet werden, dass dieser Schritt 76 nur auftritt, wenn der Generator durch eine affirmative Antwort auf den Schritt 68 aktiviert wurde. Wenn die Impedanz außerhalb des Bereiches des Schrittes 68 ist, wird die Schleife der Schritte 64–68 weiter geführt, bis zu einem solchen Zeitpunkt, in dem der Generator automatisch aktiviert wird.
Der Deaktivierungsschwellenwert ist bevorzugt ungefähr 2000 Ohm. Wenn die Impedanzberechnung diese Deaktivierungsschwelle überschreitet, zeigt dies an, dass das Gewebe behandelt wurde, da die Impedanz ansteigt, wenn das Gewebe ausgetrocknet wird, da seine Leitfähigkeit aufgrund des Verlustes der Feuchtigkeit abgenommen hat. Wenn die Deaktivierungsschwelle überschritten ist, wird ein digitales Deaktivierungssignal von dem Komparator 24 zu der Steuerung 26 übertragen. Die Steuerung 26 erhält dieses Deaktivierungssignal und überträgt ein Steuersignal zu der Stromversorgung 28, um den Generator automatisch zu deaktivieren, so dass eine Stromübertragung von der RF Ausgangsstufe 30 beendet wird, wodurch ein Überhitzen und ungewünschtes Zerstören des Gewebes verhindert wird.
Wie klar wird, stellt die vorliegende Offenbarung bevorzugt ein Verfahren zum automatischen Aktivieren und Deaktivieren eines elektrochirurgischen Radiofrequenzgenerators basierend auf Impedanzmessungen bereit. Diese Impedanzmessungen werden berechnet basierend auf dem gemessenen Strom zwischen den bipolaren Zangen und die Impedanzwerte werden verglichen mit vorher festgelegten Impedanzwerten. Die Bereiche, die hierin genannt werden, sind nur exemplarisch zu sehen, so dass andere Bereiche und Aktivierungs-/Deaktivierungsschwellen verwendet werden können. Der automatische Schaltkreis, der hierin offenbart ist, kann verwendet werden, beispielsweise, mit Valleylabs's LIGASURE (registrierte Marke) Strom-Instrumenten, die RF Energie anwenden, um Gefäße zu versiegeln. Jedoch wird eine Verwendung mit anderen Instrumenten ebenso erwogen.
Während die obige Beschreibung viele Spezifika enthält, sollen diese Spezifika nicht so ausgelegt werden, dass sie den Bereich der Offenbarung beschränken, sondern lediglich als beispielhafte Erklärungen der bevorzugten Ausführungsbeispiele dienen. Die Fachleute werden viele andere mögliche Variationen, die innerhalb des Schutzumfanges, wie er durch die angehängten Ansprüche definiert ist, liegt, erkennen können.

Claims

Elektrochirurgisches System umfassend einen Generator zur Verwendung mit bipolaren Elektroden umfassend: einen Strommonitor (14) zur Messung des Stromes zwischen den bipolaren Elektroden (10) umfassend einen Transformator (46), der eine Primärwicklung mit einem ersten Ende, das an einer konstanten Spannung durch ein Widerstandselement (44) betrieben wird, hat und ein zweites Ende, das mit einer Rückleitung verbunden ist, wobei die Spannung über die Primärwicklung (48) des Transformators in Übereinstimmung mit einer Variation der Impedanz zwischen den Elektroden (10) variiert; eine Impedanzdetektionsschaltung (18) in elektrischer Kommunikation mit dem Strommonitor (14), um die Impedanz zwischen den Elektroden (10) basierend auf dem gemessenen Strom zu berechnen; einen Komparator (24) zum Vergleichen der berechneten Impedanz mit einem Aktivierungsbereich von Impedanzwerten; und eine Steuerung (26) zur automatischen Aktivierung des Generators (12), wenn die berechnete Impedanz in den Aktivierungsbereich der Impedanzwerte fällt, und Deaktivierung des Generators (12), wenn die berechnete Impedanz eine Deaktivierungsschwelle überschreitet.
System gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend einen Filter (16) zum Abblocken von Energie des bipolaren Ausgangs der Impedanzdetektionsschaltung, wobei der Filter (16) in elektrischer Kommunikation mit dem Strommonitor (14) steht.
System gemäß Anspruch 1, wobei die Impedanzdetektionsschaltung in elektrischer Kommunikation mit dem Transformator steht, wobei der Transformator ein Spannungssignal proportional zu der Gewebeimpedanz zwischen den Elektroden übermittelt.
System gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend einen analog zu digital Wandler in elektrischer Kommunikation mit der Impedanzdetektionsschaltung zur Umwandlung eines analogen Impedanzsignals der Impedanzdetektionsschaltung in ein digitales Impedanzsignal.
System gemäß Anspruch 4, wobei der Komparator und die Steuerung einen Teil eines Mikroprozessors ausbilden und der Mikroprozessor erhält und der Prozessor erhält und bearbeitet das digitale Impedanzsignal und erzeugt ein digitales Steuersignal zur Aktivierung und Deaktivierung des Generators.
System gemäß Anspruch 1, wobei sich der Aktivierungsbereich der Impedanzwerte von ungefähr 20 Ohm bis ungefähr 500 Ohm erstreckt.
System gemäß Anspruch 6, wobei die Deaktivierungsschwelle ungefähr 2000 Ohm ist.
System gemäß Anspruch 1, wobei die Impedanzdetektionsschaltung ein erstes Signal erzeugt, das die berechnete Impedanz anzeigt.
System gemäß Anspruch 1, wobei der Komparator in elektrischer Kommunikation mit der Impedanzdetektionsschaltung steht, wobei der Komparator das erste Signal bearbeitet und ein Aktivierungssignal erzeugt, wenn die berechnete Impedanz in einen vorbestimmten Bereich von Impedanzwerten fällt, und ein Deaktivierungssignal erzeugt, wenn die berechnete Impedanz eine Deaktivierungsschwelle überschreitet.
System gemäß Anspruch 9, wobei die Steuerung zum Erhalt der Aktivierungs- und Deaktivierungssignale in elektrischer Kommunikation mit dem Komparator steht zur Übermittlung eines ersten Steuersignals an eine Radiofrequenzenergieausgangsstufe, um die Elektroden in Antwort auf das Aktivierungssignal zu aktivieren und zur Übermittlung eines zweiten Steuersignals auf die Radiofrequenzausgangsstufe, um die Elektroden in Antwort auf das Deaktivierungssignal zu deaktivieren.
System gemäß Anspruch 10, wobei das erste Signal ein analoges Signal ist und der automatische Schaltkreis zum Erhalten des ersten Signals und dessen Umwandlung in ein digitales Signal weiterhin einen analog zu digital Wandler umfasst, wobei das digitale Signal an den Komparator übermittelt wird.
System gemäß Anspruch 10, wobei der Strommonitor weiterhin einen Oszillator a zum Treiben der konstanten Spannung über die Primärwicklung des Transformators umfasst.
System gemäß Anspruch 12, weiterhin umfassend einen Verstärker in elektrischer Kommunikation mit dem Oszillator, wobei der Oszillator und der Verstärker den Transformator bei der konstanten Spannung betreiben.
System gemäß Anspruch 13, wobei der Oszillator und der Transformator bei einer Frequenz von 60 kHz bis 90 kHz betrieben werden.
System gemäß Anspruch 14, wobei die Deaktivierungsschwelle ungefähr 2000 Ohm ist.