DE60309901T2 - Multiples hf-neutralelektrodenkontakterkennungssystem - Google Patents

Multiples hf-neutralelektrodenkontakterkennungssystem Download PDF

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DE60309901T2
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patient
impedance
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electrodes
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A. Thomas Erie STURM
N. William Superior GREGG
A. Raymond Nashua FREDRICKS
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Sherwood Service AG
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    • A61B18/12Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by passing a current through the tissue to be heated, e.g. high-frequency current
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    • A61B18/16Indifferent or passive electrodes for grounding
    • A61B2018/165Multiple indifferent electrodes

Description

  • HINTERGRUND
  • 1. Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung ist auf die Elektrochirurgie und insbesondere auf Schaltkreise zum Messen oder Fühlen des Kontaktwiderstands oder der Impedanz zwischen dem Patienten und einem Paar von Radiofrequenz-Rückführungs-Pad-Kontakten oder -Elektroden gerichtet, die bei einer solchen Chirurgie eingesetzt werden.
  • 2. Beschreibung des Stands der Technik
  • Ein bei der Elektrochirurgie möglicherweise vorhandenes Risiko ist die Möglichkeit von elektrischen Streuströmen, die eine übermäßige Erhitzung in der Nähe der Radiofrequenz-Rückführungs-Pad-Kontakte oder Patienten-Neutralelektroden bewirken. Die häufigsten Bedingungen, von denen man glaubt, dass sie zu einer übermäßigen Erhitzung führen, umfassen:
    • (1) Auffalten: Das Anheben der Rückführelektrode vom Patienten aufgrund der Bewegung des Patienten oder fehlerhaften Anbringens. Diese Situation kann zu einer übermäßigen Erhitzung führen, wenn die Fläche des Elektroden-Patienten-Kontakts wesentlich verringert wird;
    • (2) Falsche Anwendungsposition: Das Anbringen einer Rückführelektrode (Neutralelektrode) über einer einen hohen Widerstand aufweisenden Körperstelle (z.B. übermäßig adipösem (fetthaltigem) Gewebe, Narbengewebe, Erythema oder Verletzungen, übermäßiger Behaarung) wird zu einem größeren, schnelleren Temperaturanstieg führen. Oder, wenn die Elektrode nicht am Patienten angebracht wird (d.h. die Elektrode frei herumhängt oder an einer anderen Oberfläche angebracht ist), kann der Strom einen alternativen Rückführweg suchen, wie z.B. den Tisch oder die Beobachtungselektroden; und
    • (3) Gel, das entweder aufgrund vorzeitigen Öffnens des Elektrodenbeutels oder aufgrund der Verwendung einer Elektrode, die ihr empfohlenes Haltbarkeitsdatum überschritten hat, ausgetrocknet ist.
  • Viele Beobachtungs- oder Messsysteme wurden in der Vergangenheit entwickelt, jedoch können die meisten nicht direkt gegen alle drei der oben aufgezählten Situationen schützen. Um sich vor diesen potentiell gefährlichen Situationen zu schützen, sollte neben dem Stromdurchgang des Patienten-Rückführkreises zusätzlich der Kontaktwiderstand oder die Kontaktimpedanz zwischen der Rückführelektrode (Neutralelektrode) und dem Patienten beobachtet werden.
  • Sicherheitsschaltkreise sind bekannt, bei denen aufgespaltete (oder verdoppelte) Patientenelektroden eingesetzt werden und ein Gleichstrom (siehe deutsches Patent Nr. 1,130,927, veröffentlicht am 22. November 1962) oder ein Wechselstrom (siehe US-Patente Nr. 3,933,157 und 4,200,104) zwischen den geteilten Elektroden angelegt wird, um den Kontaktwiderstand oder -impedanz zwischen dem Patienten und den Elektroden zu messen. Das US-Patent Nr. 3,913,583 offenbart eine Schaltung zur Verringerung des durch den Patienten fließenden Stroms in Abhängigkeit von der Kontaktfläche des Patienten mit einer massiven Patientenplatte. Im Ausgangsschaltkreis ist eine saturierende Drossel (spule) enthalten, deren Impedanz in Abhängigkeit von der gemessenen Impedanz der Kontaktfläche variiert.
  • Die obigen Systeme unterliegen mindestens einer oder mehrerer der folgenden Unzulänglichkeiten:
    • a) Fehlende Empfindlichkeit oder Anpassbarkeit an unterschiedliche physiologische Eigenschaften der Patienten und
    • b) Empfindlichkeit für elektrochirurgische Strominterferenz, wenn die Beobachtung während der elektrochirurgischen Aktivierung fortgeführt wird.
  • Die US-Patente Nr. 4,416,276 und 4,416,277 beschreiben ein Beobachtungssystem mit einer aufgespalteten Patientenrückführelektrode, welches an unterschiedliche physiologische Eigenschaften von Patienten anpassbar ist, und ein Rückführelektroden-Beobachtungssystem, welches eine geringe Empfindlichkeit, wenn überhaupt, für elektrochirurgische Strominterferenz besitzt, wenn die Beobachtung während der elektrochirurgischen Aktivierung fortgeführt wird.
  • Es besteht immer noch Bedarf nach einem Mess- oder Beobachtungssystem, welches: 1) an unterschiedliche physiologische Eigenschaften von Patienten anpassbar ist; 2) eine geringe Empfindlichkeit, wenn überhaupt, für elektrochirurgische Strominterferenz besitzt (inklusive der Interferenz oder der Messwechselwirkung zwischen Komponenten des Messsystems); 3) den Kontaktwiderstand oder die Kontaktimpedanz zwischen dem Patienten und den Paaren von Radiofrequenz-Rückführ-Pads oder -Neutralelektroden messen oder fühlen kann, wenn mehrere Paare von Radiofrequenz-Rückführ-Pads aufgrund des häufig während der Elektrochirurgie benötigten hohen Stroms verwendet werden, wie z.B. während der Gewebeablation; und 4) das Risiko einer Messwechselwirkung zwischen den Radiofrequenz-Rückführ-Pad-Paaren eliminiert oder minimiert.
  • Daher ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein mit Radiofrequenz arbeitendes Mehrfach-Neutralelektrodenkontakt-System zur Verwendung während der elektrochirurgischen Aktivierung bereitzustellen, welches die obigen Aufgaben löst.
  • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Ein mit Radiofrequenz arbeitendes Mehrfach-Neutralelektrodenkontakt-Erkennungssystem wird offenbart, welches sich unterschiedlichen physiologischen Eigenschaften von Patienten anpasst, ohne für elektrochirurgische Strominterferenz empfindlich zu sein. Das Messsystem umfasst eine Interferenz- oder Messwechselwirkung zwischen den Komponenten des Messsystems, welche den Kontaktwiderstand oder die Kontaktimpedanz zwischen dem Patienten und Paaren von Radiofrequenz-Neutralelektroden messen oder fühlen kann, wenn mehrere Paare von Radiofrequenz-Neutralelektroden verwendet werden. Aufgrund des häufig während der Elektrochirurgie benötigten hohen Stroms, wie z.B. während einer Gewebeablation, eliminiert oder minimiert das Messsystem vorteilhafterweise das Risiko von Messwechselwirkungen zwischen den Radiofrequenz-Neutralelektrodenpaaren. Die Schaltung des multiplen Radiofrequenz-Neutralelektrodenkontakt-Erkennungssystems ist bevorzugt in einem elektrochirurgischen Generator vorgesehen, um den Generator entsprechend verschiedener Messungen zu steuern, wie z.B. des Kontaktwiderstands oder der Kontaktimpedanz zwischen dem Patienten und Paaren von Radiofrequenz-Neutralelektroden oder Rückführelektroden. Vorteilhafterweise erlaubt das System die unabhängige und gleichzeitige Messung der Elektrodenkontaktimpedanz für jedes Paar von Radiofrequenz-Neutralelektroden. Wenn die Impedanz irgendeines Elektrodenpaars über einer vorbestimmten Grenze liegt, schaltet das System vorteilhafterweise die elektrochirurgische Ausgabe des elektrochirurgischen Generators ab oder verringert sie, um eine übermäßige Erhitzung zu vermeiden.
  • Das System eliminiert oder minimiert die Interferenz oder die Messwechselwirkung zwischen den Elektrodenpaaren, indem eine unterschiedliche Signalquellenfrequenz für jedes Elektrodenkontaktpaar bereitgestellt wird, jedoch eine Frequenz, die einer zugehörigen Reihenresonanz-Netzwerkfrequenz entspricht.
  • Der Strom, der in dem Reihenresonanznetzwerk fließt, ist eine direkte Widerspiegelung oder Funktion der Elektrodenimpedanz des entsprechenden Elektrodenpaars. Da die beiden Resonanznetzwerke auf unterschiedliche Frequenzen abgestimmt sind, besteht innerhalb des Systems eine minimale Wechselwirkung, wenn überhaupt, was vorteilhaft die Wahrscheinlichkeit von ungenauen Messungen verringert.
  • Das System kann vorteilhafterweise einen Multiplexer umfassen oder modifiziert werden, um ihn zu umfassen, sodass die jedem Elektrodenkontaktpaar entsprechenden Messungen gemultiplext (gebündelt) werden, um die Messwechselwirkung zu eliminieren oder zu minimieren und ebenfalls die Hardware-Resourcen zu minimieren.
  • Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein Neutralelektrodenkontakt-Erkennungssystem zur Verwendung mit mindestens zwei Paaren von Patienten-Neutralelektroden, die geeignet sind, einen Patienten zu kontaktieren, wobei jedes Paar der mindestens zwei Paare von Patienten-Neutralelektroden zwei Leiter aufweist, die an einer entsprechenden Patienten-Neutralelektrode angebracht sind, um die Elektrode mit einer Quelle von durch die Elektrode fließender Wechselstromenergie zu verbinden, wobei das Neutralelektrodenkontakt-Erkennungssystem umfasst: mindestens zwei Signalquellen zur Erzeugung eines Betriebsstroms für ein entsprechendes Paar der mindestens zwei Paare von Patienten-Neutralelektroden; Mittel zum Anwenden des Betriebsstroms durch die Leiter auf die mindestens zwei Paare von Patienten-Neutralelektroden; und mindestens zwei Resonanzkreise, von denen jeder mindestens einem Paar von Patienten-Neutralelektroden und einer der mindestens zwei Signalquellen entspricht, wobei jeder der mindestens zwei Resonanzkreise auf den Strom reagiert, um ein Signal zu erzeugen, das eine Funktion der Impedanz zwischen den zwei entsprechenden Patienten-Neutralelektroden ist, wobei die mindestens zwei Resonanzkreise auf verschiedene Frequenzen abgestimmt sind und auf im Wesentlichen dieselbe Frequenz abgestimmt werden, wie die entsprechende Signalquelle, um im Wesentlichen die Messwechselwirkung zwischen den mindestens zwei Paaren von Patienten-Neutralelektroden zu minimieren, wenn die Betriebsströme gleichzeitig auf die entsprechenden Paare von Patienten-Neutralelektroden angewendet werden.
  • Wie aus der vorliegenden Offenbarung zu verstehen ist, kann in einer Ausführungsform die Frequenz des elektrochirurgischen Stroms wesentlich von jener des Betriebsstroms verschieden sein.
  • Bevorzugt sind die mindestens zwei Resonanzkreise RCL Reihenresonanzkreise mit einer minimalen Impedanz an der Resonanzfrequenz. Vorteilhafterweise kann das System Mittel zum Aufbau eines erwünschten Bereichs mit mindestens einer oberen Grenze für die Impedanz umfassen. Das System kann auch eine Messvorrichtung umfassen, die auf das Signal zur Bestimmung dessen reagiert, ob die Impedanz sich innerhalb des erwünschten Bereichs befindet. Bevorzugt umfasst das Mittel zum Aufbau eines erwünschten Bereichs Mittel zur Erzeugung eines Referenzsignals, das der oberen Grenze entspricht und wobei die Messvorrichtung eine Komparatorvorrichtung umfasst, um das Signal, welches eine Funktion der Impedanz ist, mit dem Referenzsignal zu vergleichen.
  • Vorteilhafterweise kann das System weiter Mittel zum Erzeugen eines Steuersignals zum Steuern des Betriebs des Neutralelektrodenkontakt-Erkennungssystems entsprechend der von der Komparatorvorrichtung getätigten Messung umfassen.
  • Der erwünschte Bereich kann vorteilhafterweise eine untere Grenze für die Impedanz umfassen, wobei die Mittel zum Aufbau eines erwünschten Bereichs Mittel zur Erzeugung eines Referenzsignals umfassen, das der unteren Grenze entspricht, und wobei die Messvorrichtung eine Komparatorvorrichtung zum Vergleichen des Signals, das eine Funktion der Impedanz ist, mit dem Bezugssignal umfasst. Bevorzugt beträgt die untere Grenze für die Impedanz ungefähr 20 Ohm und die obere Grenze für die Impedanz beträgt ungefähr 144 Ohm.
  • Vorteilhafterweise umfasst das Mittel zum Anlegen des Betriebsstroms mindestens zwei Transformatoren, jeweils für die Kopplung des entsprechenden Paars von Patientenneutralelektroden mit der entsprechenden Signalquelle. Die sekundäre Wicklung jedes Transformators ist mit einem entsprechenden Paar der Patientenneutralelektroden verbunden und die primäre Wicklung davon befindet sich im Schaltkreis mit der entsprechenden Signalquelle und dem Resonanzkreis.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung werden hier im Folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, wobei:
  • 1 ein schematisches Diagramm des multiplen Radiofrequenz-Neutralelektrodenkontakt-Erkennungssystems in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist; und
  • 2 ein Graph ist, dessen Betrieb des Elektrodenkontaktimpedanz-Messsubsystems der 1 darstellt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Im Folgenden soll Bezug auf die Zeichnungen genommen werden, in denen gleiche Bezugsziffern sich auf ähnliche Elemente beziehen. Mit Bezug auf 1 ist ein schematisches Diagramm des multiplen Radiofrequenz-Neutralelektrodenkontakt-Erkennungssystems 100 der vorliegenden Erfindung gezeigt, wobei ein elektrochirurgischer Generator 10 eine bekannte Schaltung wie z.B. einen Radiofrequenzoszillator 12 und einen Ausgangsverstärker 14 umfasst, die einen elektrochirurgischen Strom erzeugen. Dieser Strom wird an einem Patienten (nicht gezeigt) über eine aktive Elektrode 16 angelegt. Der elektrochirurgische Strom wird zum Generator 10 über Elektrodenkontaktpaare oder Neutralelektrodenpaare 18a, 18b mit Pads oder Elektroden 20a, 20b und 22a, 22b und ein entsprechendes zweiadriges Patientenkabel 24a, 24b mit Leitungen 26 und 28 zurückgeführt. Zwei Kondensatoren 32 und 34 sind an jeder der Sekundärwicklungen 40a, 40b des Transformators 38a, 38b angeschlossen.
  • Jede Primärwicklung 36a, 36b ist mit einer entsprechenden Wechselstromsignalquelle 42a, 42b und einem Reihenresonanznetzwerk 44a, 44b verbunden. Der Zweck jedes Reihenresonanznetzwerks 44a, 44b ist es, einen Strom (d.h, eine linke und eine rechte Stromrichtung) zu erzeugen, der eine Funktion der Impedanz zwischen den Pads oder den Elektroden 20a, 20b und 22a, 22b ist.
  • Das System 100 eliminiert oder minimiert die Interferenz oder Messwechselwirkung zwischen den Pads 20a, 20b und 22a, 22b, während es die unabhängige und gleichzeitige Messung der Padkontaktimpedanz für jedes Paar von Radiofrequenz-Neutralelektroden erlaubt, indem jede Wechselstromsignalquelle 42a, 42b eine unterschiedliche Signalquellenfrequenz für ihr entsprechendes Padkontaktpaar bereitstellt. Die Frequenz jedes Reihenresonanznetzwerks 44a, 44b ist abgestimmt, um der Frequenz des von seiner zugehörigen Wechselstromsignalquelle 42a, 42b erzeugen Stroms zu entsprechen.
  • Dementsprechend ist die Frequenz des einen Reihenresonanznetzwerks 44a verschieden von der Frequenz des anderen Reihenresonanznetzwerks 44b. Daher besteht eine minimale Wechselwirkung – wenn überhaupt – zwischen der linken und rechten Schaltung des Systems 100, insbesondere den beiden Kontaktpad-Paaren 18a, 18b. Dies eliminiert im Wesentlichen ungenaue oder verwirrende Messungen.
  • Zusätzlich ist die Frequenz des vom elektrochirurgischen Generator 10 erzeugten elektrochirurgischen Stroms wesentlich von jener des von den Wechselstromsignalquellen 42a, 42b erzeugten Stroms verschieden.
  • Der Strom, der in jedem Reihenresonanznetzwerk 44a, 44b fließt, d.h. die linke und rechte Stromrichtung, ist eine direkte Widerspiegelung oder Funktion der Elektrodenimpedanz des entsprechenden Elektrodenkontaktpaars 18a, 18b entsprechend der Physik eines Reihenresonanznetzwerks. Jedes Reihenresonanznetzwerk 44a, 44b ist ein RCL-Netzwerk, d.h. eine Kombination von R (Widerstand), L (Induktanz) und C (Kapazität). In einer bevorzugten Ausführungsform der Reihenresonanznetzwerke 44a, 44b ist die induktive Komponente für jedes Netzwerk in den jeweiligen Transformator 38a, 38b integriert.
  • Der Frequenzgang eines Reihenresonanznetzwerks besitzt eine maximale Resonanzfrequenz fR. An der Resonanzfrequenz besitzt das Reihenresonanznetzwerk eine minimale Impedanz, im Gegensatz zu einem parallelen Resonanznetzwerk, welches an der Resonanzfrequenz die maximale Impedanz aufweist, und der Phasenwinkel ist gleich Null Grad. Die Gesamtimpedanz des Reinresonanznetzwerks ist ZT + jXL – jXC = R + j(XL – XC). An der Resonanz ist: XL = XC, fR = 1/(2π√LC), ZT = R, und VL = VC. Die Resonanz eines Reihenresonanznetzwerks tritt auf, wenn die induktiven und kapazitiven Reaktanzen (Blindwiderstände) vom Betrag her gleich sind, jedoch einander auslöschen, da sie eine Phasenverschiebung von 180 Grad zueinander besitzen.
  • Die linke und rechte Stromrichtung wird auf das Elektrodenkontaktimpedanz-Messsubsystem 46 angelegt, welches bestimmt, ob die Impedanzmessungen zwischen den Pads oder Neutralelektroden 20a, 20b und 22a, 22b sich innerhalb eines erwünschten Bereichs befinden. Der Bereich ist bevorzugt an die physiologischen Eigenschaften des Patienten anpassbar. Wenn mindestens eine der Impedanzmessungen sich nicht innerhalb eines erwünschten Bereichs befindet, wird ein Sperrsignal über eine Leitung 48 ausgeübt, um intern den elektrochirurgischen Generator 10 auszuschalten (oder die Radiofrequenzausgabe aus ihm zu verringern) und so ein übermäßiges Erhitzen zu verhindern.
  • Die US-Patente Nr. 4,416,276 und 4,416,277 beschreiben ein Verfahren zum Bestimmen des erwünschten Bereichs entsprechend den physiologischen Eigenschaften des Patienten, und der gesamte Inhalt dieser Patente wird hier durch Querverweis mit einbezogen.
  • Bevorzugt ist der erwünschte Bereich, für welchen die Impedanz zwischen den Neutralelektroden 20a, 20b und 22a, 22b fallen muss, ungefähr 20 bis ungefähr 144 Ohm. Wenn nicht, wird der elektrochirurgische Generator 10 ausgeschaltet. Somit ist in einem Betriebsverfahren der vorliegenden Erfindung die untere Grenze auf den Nominalwert von 20 Ohm festgelegt, wodurch das Einsetzen einer Verletzung des Patienten als Ergebnis von Streustromwegen verringert wird, welche auftreten können, wenn ein Kontaktpad oder eine Kontaktelektrode auf einer vom Patienten verschiedenen Oberfläche angebracht wird. Die obere Grenze wird festgelegt, um solche Probleme zu vermeiden, wie die hier zuvor erwähnten, d.h. das Auffalten, eine inkorrekte Anbringstelle, das Austrocknen des Gels, usw.
  • In Übereinstimmung mit einem wichtigen Aspekt der Erfindung ist die obere Grenze vom absoluten Maximum (typischerweise ungefähr 144 Ohm) nach unten bis typischerweise 20 Ohm einstellbar, um dadurch die automatische Anpassbarkeit an die physiologischen Eigenschaften bereitzustellen. Dies versieht das multiple Radiofrequenzneutralelektrodenkontakt-Erfassungssystem 100 der vorliegenden Erfindung mit einer wesentlich besseren Kontrolle über die Integrität der Verbindungen der Radiofrequenzelektrodenkontakte, ohne den Bereich von Patiententypen einzuschränken, mit welchen das multiple Radiofrequenzneutralelektrodenkontakt-Erkennungssystem 100 eingesetzt werden kann, oder den Benutzer mit zusätzlichen Belangen zu belasten.
  • D.h., dass die physiologischen Eigenschaften signifikant von einem Patienten zum anderen und von einer Anbringstelle des Elektrodenpaars zum anderen variieren können. Somit können Patienten verschiedene jeweilige Mengen an fetthaltigem Gewebe besitzen (was ein bestimmender Faktor bei der Impedanzmessung zwischen den verschiedenen Elektroden ist), ohne das Erfassungssystem zu beeinflussen. Weiter kann bei einem bestimmten Patienten eine Anbringstelle fettiger, haariger oder vernarbter sein als eine andere. Wiederum verringert dies die Effektivität des Systems nicht, da nämlich all diese Faktoren typischerweise die zwischen den Elektroden 20a, 20b und 22a, 22b gemessene Impedanz beeinflussen und somit den Benutzer mit der Frage belasten, welche Stelle für einen bestimmten Patienten optimal ist. Solche Fragen werden in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eliminiert, indem eine automatische Anpassbarkeit an die physiologischen Eigenschaften des Patienten bereitgestellt wird.
  • Im Folgenden soll auf 2 verwiesen werden, welche ein Graph ist, der den Betrieb des Elektrodenkontaktimpedanzmesssubsystems 46 darstellt.
  • Im Betrieb wird der erwünschte Impedanzbereich (d. h. der akzeptierbare Bereich der zwischen den Elektroden 20a, 20b und 22a, 22b gemessenen Impedanz) beim Einschalten des Stroms auf eine obere Grenze von beispielsweise 120 Ohm und eine untere Grenze von beispielsweise 20 Ohm voreingestellt, wie in 2 bei der Zeit T = 0 Sekunden ersichtlich ist. Wenn die beobachtete Impedanz für irgendein Elektrodenkontaktpaar als außerhalb dieses Bereichs liegend bestimmt wird (T = A Sekunden), indem das Stromrichtungssignal (oder ein davon abgeleitetes Signal) mit einem Referenzsignal (z. B. einem Signal gleich 120 Ohm oder 20 Ohm) unter Verwendung einer Komparatorschaltung verglichen wird (d. h. wenn ein Elektrodenpaar oder eine einzelne Kontaktelektrode nicht am Patienten befestigt ist), wird ein Alarm ausgelöst und der elektrochirurgische Generator 10 wird über eine Leitung 48 ausgeschaltet.
  • Die Impedanz zwischen zwei Kontaktelektroden eines Kontaktelektrodenpaars wird in jedem Moment als Radiofrequenz-Neutralelektrodenmonitor (REM) Momentanwert (RIV) in 2 bezeichnet. Wenn die REM-Impedanz in den Bereich (T = B Sekunden) eintritt, der von der oberen Grenze (UL) und der unteren Grenze (LL) begrenzt wird, beginnt eine Zeitnahmesequenz. Wenn sich nach 5 Sekunden der RIV immer noch in dem Bereich (T = C Sekunden) befindet, dann wird der Alarmzustand aufhören und der REM-Impedanzwert wird im Speicher gespeichert. Dies wird als REM-Nominalwert (RNV) bezeichnet. Die obere Grenze wird dann als 120% dieses Betrags neu eingerichtet. Der 80 Ohm-RIV, der in 2 gezeigt ist, bewirkt, dass sich die obere Grenze bei 96 Ohm befindet. Dieses Merkmal der Erfindung ist besonders wichtig, da es zu diesem Zeitpunkt (T = C Sekunden) ist, an dem die Anpassung an die physiologischen Eigenschaften des Patienten anfänglich vorgenommen wird. Man bemerke, dass wenn der RIV zu einer Zeit zwischen T = C und T = F Sekunden 96 Ohm überscheitet (während die obere Grenze 96 Ohm ist), der Alarm ausgelöst wird und der elektrochirurgische Generator 10 ausgeschaltet wird.
  • Wenn jedoch die obere Grenze nicht auf 96 Ohm eingestellt wurde, würde der Alarm nicht ausgelöst werden, bis nach dem Überschreiten der anfänglichen 120 Ohm Obergrenze durch den RIV, wie von der Komparatorschaltung bestimmt, wodurch möglicherweise eine oder beide der Elektroden 20a, 20b und 22a, 22b erhitzt werden würden. Diese Situation wird natürlich verschlimmert, wenn der anfängliche RIV des Patienten im voreingestellten Bereich von 20 bis 120 Ohm, 30 Ohm beträgt.
  • Ein anfänglicher RIV von 10 Ohm im voreingestellten Bereich von 20 Ohm bis 120 Ohm setzt eine obere Grenze von 144 Ohm fest.
  • In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der Erfindung wurde beobachtet, dass die Impedanz zwischen Kontaktelektroden des Kontaktelektrodenpaars über einen relativ langen Zeitraum abnimmt, wie z. B. eine Anzahl von Stunden. Da viele chirurgische Eingriffe eine Anzahl von Stunden dauern können, wird auch dieser Effekt in der vorliegenden Erfindung berücksichtigt. Dementsprechend wird der RIV stetig beobachtet und jedes Minimum in der REM-Impedanz (d. h. ein Abwärtstrend gefolgt von einem konstanten oder Aufwärtstrend in der REM-Impedanz) lässt einen neuen 5 Sekunden Zeitnahmeintervall (T = E Sekunden) beginnen, an dessen Ende der RNV auf den RIV aufgefrischt wird, wenn der RIV niedriger ist (T = F Sekunden). Die obere Grenze des REM von 120% des RNV wird zu diesem Zeitpunkt wiederhergestellt. Das 5 Sekunden Intervall bewirkt, dass jede temporäre negative Änderung in der REM-Impedanz (T = D Sekunden) nicht in Betracht gezogen wird. Der Betrieb wird auf diese Weise fortfahren, vorausgesetzt, dass der RIV die obere Grenze von 120% des RNV nicht überschreitet oder unter die untere Grenze von 20 Ohm fällt. Das Überschreiten der oberen Grenze (T = G Sekunden) verursacht einen Alarm und der elektrochirurgische Generator 10 wird ausgeschaltet. Er wird im Alarmzustand verbleiben, bis der RIV auf 115 des RNV oder weniger abfällt (T = H Sekunden) oder bis das System 100 reinitialisiert wird. Ein RIV-Abfall auf weniger als 20 Ohm (T = I Sekunden) verursacht einen ähnlichen Alarm, der fortfährt, bis entweder der RIV 24 Ohm überschreitet (T = J Sekunden) oder das System 100 reinitialisiert wird. Die Hysterese in den Grenzen des REM-Bereichs (d. h, die Änderung der oberen Grenze auf 115% des RNV und der unteren Grenze auf 24 Ohm in den vorherigen Beispielen) verhindert eine fehlerhafte Alarmauslösung, wenn der RIV marginal ist.
  • Es sollte bemerkt werden, dass in dem Beispiel der 2 der Alarm tatsächlich nicht abgeschaltet wird, wenn der RIV auf einen Wert größer als die 24 Ohm zurückkehrt, da die Elektrodenpaare innerhalb von 5 Sekunden nachdem T = J Sekunden vergangen sind, entfernt werden. Somit bleibt der Alarm aufgrund der Entfernung des Elektrodenkontaktpaars 18a, 18b an.
  • Die Entfernung des Elektrodenkontaktpaars 18a, 18b vom Patienten oder das Ausstecken der Kabel 26, 28 aus dem elektrochirurgischen Generator 10 (T = K Sekunden) für mehr als eine Sekunde bewirkt, dass das System 100 auf die ursprünglichen Grenzen von 120 und 20 Ohm reinitialisiert wird. Dies erlaubt es, eine Elektrode neu zu platzieren oder zu ersetzen (T = L Sekunden), ohne den elektrochirurgischen Generator 10 abzuschalten. Der RIV an der neuen Stelle beträgt 110 Ohm und 120% des RNV sind 132 Ohm. Somit ist dies, wie oben beschrieben, diejenige Zeit (wann immer der RIV in den Bereich von 20 bis 120 Ohm zum ersten Mal eintritt (entweder wie während dem Einschalten voreingestellt oder wie bei T = K Sekunden reinitialisiert)), indem die obere Grenze während des normalen REM-Zyklus angehoben werden kann. Ansonsten wird er kontinuierlich verringert, um sich mit dem Verstreichen der Zeit der abnehmenden RIV-Impedanz anzupassen.
  • Die bevorzugte Umsetzung des in der vorangegangenen 2 beschriebenen Betriebs des Elektrodenkontaktimpendanz-Messsubsystems 46 wird durch einen Satz programmierbarer Anweisungen durchgeführt, die zur Ausführung von einem Mikroprozessor ausgestaltet sind.
  • Das System 100 könnte abgewandelt werden, indem ein Multiplexer vorgesehen wird, um die Messungen entsprechend jedem Elektrodenkontaktpaar 18a, 18b zu multiplexen und so Messwechselwirkung zu eliminieren oder zu minimieren und ebenfalls die Hardwareressourcen zu minimieren.
  • Andere Elektrodenpaaranordnungen können im System 100 der vorliegenden Erfindung neben den in 1 gezeigten Elektrodenpaaranordnungen vorgesehen werden. Z. B. können 10 Elektrodenkontaktpaare 18 vorgesehen werden und an den elektrochirurgischen Generator 10 durch Kabel 26, 28 angeschlossen werden, wo die entsprechende Wechselstromsignalquelle 42 und das Reihenresonanznetzwerk 44, das jedem Elektrodenkontaktpaar 18 entspricht, auf dieselbe Frequenz abgestimmt werden, welche von der Frequenz der anderen Wechselstromsignalquellen 42 und Reihenresonanznetzwerke 44 verschieden ist.
  • Es wird vorgesehen, dass das System 100 der vorliegenden Erfindung Impedanzvergleiche vorsieht, die zwischen zwei Elektrodenpaaren durchgeführt werden. Wenn daher die Elektrodenpaare symmetrisch und auf dem Patienten platziert werden, d. h. dem linken und dem rechten Bein, kann der Vergleich der Kontaktimpedanz einen weiteren Grad an Messungen und Sicherheit bereitstellen.
  • Obwohl die vorliegende Vorrichtung mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, wird es dem Durchschnittsfachmann auf dem relevanten Fachgebiet leicht offensichtlich sein, dass Änderungen und Abwandlungen hieran vorgenommen werden können, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Vorrichtung abzuweichen, welcher durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.

Claims (9)

  1. Neutralelektrodenkontakt-Erkennungssystem (100) zur Verwendung mit mindestens zwei Paaren von Patienten-Neutralelektroden (20a, 20b; 22a, 22b), die geeignet sind, einen Patienten zu kontaktieren, wobei jedes Paar der mindestens zwei Paare von Patienten-Neutralelektroden zwei Leiter (26, 28) aufweist, die an einer entsprechenden Patienten-Neutralelektrode angebracht sind, um die Elektrode mit einer Quelle von durch die Elektrode fließender Wechselstromenergie zu verbinden, wobei das Neutralelektrodenkontakt-Erkennungssystem umfasst: mindestens zwei Signalquellen (42a, 42b) zur Erzeugung eines Betriebsstroms für ein entsprechendes Paar der mindestens zwei Paare von Patienten-Neutralelektroden; Mittel zum Anwenden des Betriebsstroms durch die Leiter auf die mindestens zwei Paare von Patienten-Neutralelektroden; und mindestens zwei Resonanzkreise (44a, 44b), von denen jeder mindestens einem Paar von Patienten-Neutralelektroden und einer der mindestens zwei Signalquellen entspricht, wobei jeder der mindestens zwei Resonanzkreise auf den Strom reagiert, um ein Signal zu erzeugen, das eine Funktion der Impedanz (46) zwischen zwei entsprechenden Patienten-Neutralelektroden ist, wobei die mindestens zwei Resonanzkreise auf verschiedene Frequenzen abgestimmt werden und auf im Wesentlichen dieselbe Frequenz abgestimmt werden wie die entsprechende Signalquelle, um im Wesentlichen die Messwechselwirkung zwischen den mindestens zwei Paaren von Patienten-Neutralelektroden zu minimieren, wenn die Betriebsströme gleichzeitig auf die entsprechenden Paare von Patienten-Neutralelektroden angewendet werden.
  2. System nach Anspruch 1, wobei die mindestens zwei Resonanzkreise RCL-Serienresonanzkreise sind, die an der Resonanzfrequenz eine minimale Impedanz haben.
  3. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiter umfassend: eine Vorrichtung zum Aufbauen eines gewünschten Bereichs mit mindestens einer oberen Grenze für die Impedanz; und eine Bestimmungsvorrichtung, die auf das Signal zur Bestimmung, ob die Impedanz sich innerhalb des erwünschten Bereichs befindet, reagiert.
  4. System nach Anspruch 3, wobei die Vorrichtung zum Aufbauen eines erwünschten Bereichs eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Referenzsignals umfasst, das der oberen Grenze entspricht, und wobei die Bestimmungsvorrichtung ein Komparatorvorrichtung umfasst, um das Signal, das eine Funktion der Impedanz ist, mit dem Referenzsignal zu vergleichen.
  5. System nach Anspruch 4, wobei das System weiter eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Kontrollsignals umfasst, um den Betrieb des Neuralelektrodenkontakt-Erfassungssystems entsprechend der von der Komparatorvorrichtung durchgeführten Bestimmung zu kontrollieren.
  6. System nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, wobei der erwünschte Bereich eine untere Grenze für die Impedanz umfasst und wobei die Vorrichtung zum Aufbau eines erwünschten Bereichs eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Referenzsignals entsprechend der unteren Grenze umfasst und wobei die Bestimmungsvorrichtung eine Komparatorvorrichtung zum Vergleichen des Signals, das eine Funktion der Impedanz ist, mit dem Referenzsignal umfasst.
  7. System nach Anspruch 6, wobei die untere Grenze für die Impedanz ungefähr 20 Ohm ist und die obere Grenze für die Impedanz ungefähr 144 Ohm ist.
  8. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung zum Aufwenden des Betriebsstroms mindestens zwei Transformatoren umfasst, jeweils zum Koppeln des entsprechenden Paares von Patienten-Neutralelektroden mit der entsprechenden Signalquelle, wobei die Sekundärwicklung jedes Transformators mit dem entsprechenden Paar von Patienten-Neutralelektroden verbunden ist und die Primärwicklung davon sich im Stromkreis mit der entsprechenden Signalquelle und dem Resonanzkreis befindet.
  9. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Frequenz eines vom System erzeugten elektrochirurgischen Stroms zur Anwendung auf einem Patienten sich wesentlich von jenem des Betriebsstroms unterscheidet.
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