高频外科手术设备制造技术

本发明专利技术涉及一种高频外科手术设备(1)，该高频外科手术设备具有一个高频发生器(3)，该高频发生器产生用于治疗尤其用于切除或凝固生物组织(5)的一个高频输出信号(a)。该高频发生器(3)的设计方式使得该高频发生器的该输出信号(a)具有一个预定基频(f发生器)。所提供的一个调制装置(9，11)，该调制装置用于以一个调制频率(f调制)调制该输出信号(a)，该调制频率小于该基频。该高频外科手术设备的特征在于，该调制频率(f调制)为至少100kHz，并且可以调制该输出信号(a)，其方式使得该调制的输出信号(a1，....，a4)产生适于该高频外科手术设备(1)的一个具体应用的一个波峰因数(CF)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高频外科手术设备本专利技术涉及一种高频外科手术设备(HF外科手术设备)以及一种用于操作高频外科手术设备的方法。此处指出的这种类型的HF外科手术设备例如根据DE102008004241A1是众所周知的。本申请的图6示出根据DE102008004241A1的已知HF外科手术设备1的原理图。该原理图包括产生一个高频输出信号a，尤其是一个高频交流电的一个HF发生器3，该高频输出信号被供应到电连接到HF发生器3上的一个HF外科手术仪器。该HF外科手术仪器可以例如是用于氩等离子体凝固术或用于HF切除术的一种仪器，该仪器通过有待治疗的患者生物组织5上的一个或多个活性电极来起作用。有待治疗的患者组织5在这种情况下充当一个负载阻抗，该负载阻抗根据治疗水平可变化。HF外科手术设备1进一步包括一个电源单元7，该电源单元将线电压(50HzAC)转换为适于HF发生器的一个电压。在正常情况下，高频功率最初在HF发生器3中与载波或基频一起生成，并且在下游放大器级中放大。根据应用，具有由HF发生器3产生的基频的输出信号基于时间尤其基于可变占空比来调制。为此，可以使用一个调制装置9直接在HF发生器3上起作用，其方式使得：输出信号通过对高频功率施以脉冲或进行扫描(即，通过相应地接通和断开输出信号)来调制。因此，这就是脉冲宽度调制(PWM)，脉冲频率或切换频率决定输出信号的调制深度。在这种情况下，调制频率f调制由以下公式产生：f调制＝1/T，其中T是方波调制信号的周期持续时间。为此，HF发生器可以具有例如具备MOSFET晶体管的一个电路安排，这些MOSFET晶体管交替地接通和断开。在这种情况下，调制装置9通常由一个控制设备11启动。调制输出信号的另一种已知可能性是通过控制设备11直接启动电源单元7。由此，变得可能调制HF发生器3的输出信号的振幅，控制设备11充当调制装置9。HF发生器的基频通常为约300至500kHz。调制通常在1kHz与50kHz之间的频率下发生。然而，优选地，使用大于20kHz的调制频率以防止产生令人不愉快的噪声。然而，在“脉冲氩等离子体凝固术”的情况下，例如，也可以使用在Hz范围内较低的调制频率。对于HF外科手术设备，通常规定的是，可能流经患者并且因此可能触发神经肌肉刺激(例如，肌肉抽搐)的低频电流分数必须限制在非常低的值。如果满足这个规定，那么可以将应用程序的某些部件指定为CF(心脏起搏)。这些常规的低调制频率的一个缺点是这些低调制频率低于限值，根据当前科学知识，在调制频率高于该限值的情况下，诸如肌肉抽搐的神经肌肉现象不再发生。已经确定这个限值是约100kHz。因此，相关标准IEC60601-2-2规定，HF外科手术设备的基频必须大于200kHz。然而，此处忽略的是，即使具有大于200kHz的基频，也必须考虑低调制频率，因为这些低调制频率在整个输出信号的频谱中是清晰可见的，并且因此可能诱导神经肌肉现象。虽然根据现有技术已经知晓在患者电路中提供所谓的解耦电容器以避免因低频以及因此神经肌肉有效调制信号所致的神经肌肉刺激，但所述解耦电容器无法完全防止特别是由外科手术仪器的活性电极与组织之间的火花的相互作用而诱导的神经肌肉刺激。因此，本专利技术的目的在于产生一种安全地防止神经肌肉现象的发生的HF外科手术设备。提出一种根据本专利技术的HF外科手术设备来实现这个目的。该高频外科手术设备包括：一个高频发生器，该高频发生器产生用于治疗尤其是用于切除或凝固生物组织的一个高频输出信号，该高频发生器的设计方式使得该高频发生器的输出信号具有一个预定基频；以及所提供的一个调制装置，该调制装置用于以一个调制频率来调制该输出信号，该调制频率小于该基频。该高频外科手术设备的特征在于：该调制频率为至少100kHz，并且可以调制该输出信号，其方式使得调制的输出信号产生适于该高频外科手术设备的一个具体应用的一个波峰因数(crestfactor)。因此，本专利技术的一个基本点在于：可以排除神经肌肉现象，因为调制频率不会降至100kHz以下。然而，必须指出的是，HF发生器的调制频率与基频之间的频率带隙必须不能太小，因为太小的话将不能设定针对该HF外科手术设备的一个具体应用的一个足够大的波峰因数，该波峰因数描述该输出信号的峰值振幅与其有效值之比。因此，如果该输出信号的调制深度和基频不能以一种适合的方式适应彼此，那么利用一个低的有效电压(即，一个较高的波峰因数)实现一个较高峰值电压的目标变得不再可能。波峰因数在HF外科手术中特别重要，因为它可以在数学上描述HF发生器的输出信号的调制深度。不同的调制深度以及因此输出信号的波峰因数必须根据HF发生器的使用面积来实现。例如，为了获得用于例如CF＝2.5的组织凝固的适合的凝固水平，因此HF发生器的输出电流的调制深度必须进行相应地设定。因此，根据本专利技术，HF发生器的基频与输出信号的调制深度彼此适应，其方式使得：产生一个适合的波峰因数(即针对一个具体应用而言足够大的一个波峰因数)，条件是调制频率不会降至100kHz以下。输出信号的基频与调制频率彼此适应，其方式使得：波峰因数可以在从1.5至15的范围内，具体地是从2至14、3至13、4至12、5至11、6至10、7至9的范围内，或从1.5至14、1.5至13、1.5至12、...、1.5至3或1.5至2的范围内进行相应地调节。为了能够实现预期的效果，通常需要在1.4(针对未调制的纯正弦信号，如在切除或非火花接触式凝固过程中使用的信号)与15(针对例如非接触式喷雾凝固)之间或甚至更大的波峰因数。在本专利技术的一个实施例中，通过脉冲宽度调制来调制输出信号。还可以提供的是，调制频率和基频是恒定的。在本专利技术的另一个实施例中，另一方面，可以提供的是，对于波峰因数的修改，调制频率为可变的，而基频是恒定的。可以进一步提供的是，通过改变调制信号的占空比可调节适合的波峰因数。如果调制频率保持恒定，那么这是特别有利的。本专利技术优选地使得输出信号(a)的波峰因数的调节范围能够是从1.5至15。波峰因数优选地基于输出信号来确定，并且优选地应当不会降至一个预定最小值以下。可以提供记录调制频率、发生器的基频以及波峰因数的一种相应的记录设备。因此，在一个大于100kHz的规定的所希望的调制频率下，将基频的调制调节到该调制频率，这样使得实现有待设定的一个预定波峰因数。例如，可以调节一个波峰因数以用于有效的接触式凝固和/或用于具有低切除效果的非接触式凝固。因此，应清楚的是，波峰因数可以根据外科手术设备的实际用途(例如用于切除和/或凝固组织或类似的HF外科手术治疗)发生变化。特别优选其中调制频率等于或大于200kHz的一种高频发生器。相应地，基频的值必须更大，具体地，显著大于500kHz。如果基频比调制频率大五倍，那么这是特别有利的。具体地说，根据本专利技术，基频可以在单位数或甚至多位数兆赫范围内。另外提出一种用于操作高频外科手术设备的方法，以用于实现以上提及的目的。该方法的特征在于：在调制频率为至少100kHz的情况下，调制基频，并且调制输出信号，其方式使得调制的输出信号产生适于高频外科手术设备的一个具体应用的一个波峰因数。以下基于附图来更详细地解释本专利技术。附图示出：图1HF发生器的呈连续正弦电压形式的输出信号的示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高频外科手术设备(1)，该高频外科手术设备具有一个高频发生器(3)，该高频发生器产生用于治疗尤其用于切除或凝固生物组织(5)的一个高频输出信号(a)，该高频发生器(3)的设计方式使得该高频发生器的该输出信号(a)具有一个预定基频(f发生器)、以及所提供的一个调制装置(9，11)，该调制装置用于以一个调制频率(f调制)调制该输出信号(a)，该调制频率小于该基频，其特征在于，该调制频率(f调制)为至少100kHz，并且在于可以调制该输出信号(a)，其方式使得对该调制的输出信号(a1,....,a4)产生适于该高频外科手术设备(1)的一个具体应用的一个波峰因数(CF)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.18 EP 12172428.01.一种高频外科手术设备(1)，该高频外科手术设备具有一个高频发生器(3)，该高频发生器产生用于治疗生物组织(5)的一个高频输出信号(a)，该高频发生器(3)的设计方式使得该高频发生器的该输出信号(a)具有一个预定基频(f发生器)、以及所提供的一个调制装置(9，11)，该调制装置用于以一个调制频率(f调制)调制该输出信号(a)，该调制频率小于该基频，其特征在于，该调制频率(f调制)为至少100kHz，并且在于可以调制该输出信号(a)，其方式使得对所调制的输出信号(a1,....,a4)产生适于该高频外科手术设备(1)的一个具体应用的一个波峰因数(CF)，并且该波峰因数高于5。2.根据权利要求1所述的高频外科手术设备，其特征在于，该输出信号(a)是通过脉冲宽度调制进行调制的。3.根据权利要求1所述的高频外科手术设备，该高频输出信号(a)用于切除或凝固生物组织(5)。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·哈格，
申请(专利权)人：爱尔伯电子医疗设备公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE