电外科发生器及其操作方法以及电外科系统技术方案

本申请涉及电外科发生器及其操作方法以及电外科系统。一种用于供电的电外科发生器包括：高电压的逆变器，该高电压被引导至输出，然后至电外科器械的连接器；测量系统，其具有用于在输出处或在电外科器械处的物理参数的至少一个测量监测器；以及操作控制器，其基于至少一个预定义操作序列控制逆变器。根据本发明专利技术，用于物理参数的测量监测器在测量范围不同的多个不同配置之间可切换。操作控制器与测量系统相互作用，使得在操作序列的控制下，在每种情况下切换测量监测器的不同配置中的一种。通过切换配置，因此在操作期间始终设置合适的测量范围。与即使在高幅度下的可靠测量相关的明显相反的要求与即使在低幅度下的高测量准确度结合。确度结合。确度结合。

【技术实现步骤摘要】
电外科发生器及其操作方法以及电外科系统


[0001]本专利技术涉及一种电外科发生器，其设计为向电外科器械输出射频AC电压。该电外科发生器包括包含用于输出电压和/或电流的至少一个测量监测器的测量系统以及基于至少一个预定义的操作序列控制逆变器的操作控制器。

技术介绍

[0002]在电外科或射频手术中，借助于电外科器械(诸如电刀)将射频交流电流引入人体组织。具体而言，借助于由此产生的热量来切割或分离组织。这里的优点在于，由于密封了受影响的血管，切割还可能同时伴随止血，并且电外科器械被讨论以用于其它类型的应用(诸如用于凝血)。
[0003]无论如何，这需要相当大的电力，准确地说在200kHz或更高的频率，高达4000kHz并且通常在400kHz左右的频率。在这样的频率下，身体组织就像欧姆电阻器。然而，电阻率很大程度上取决于组织的类型。例如，肌肉、脂肪和骨骼的电阻率彼此显著偏离，准确地说，偏离高达1000倍。结果，电刀的负载阻抗在操作期间可以依据被切割的组织显著而迅速地变化，从当器械靠近组织时几乎无限大开始下降到虚拟短路。这对电外科发生器并且尤其是对高压供应和控制提出了特殊而独特的要求，而这在其它
中是不会出现的。
[0004]为了满足这些独特要求，电外科发生器被配置为使得它们包括用于为电外科器械供电的逆变器，该器械被供应整流电流。通常，逆变器体现为具有LC谐振电路的自由运行单端发生器。这种结构已经证明了它的价值。此外，申请人已经开发了一种电外科发生器，其提供多电平逆变器作为逆变器。这使得所生成的AC电压的频率、幅度和波形在很大程度上自由设置，通过输出变压器实现所需的高电压。
[0005]鉴于利用连接至电外科发生器的器械而通过电外科发生器处理的组织的敏感性，需要对输出的射频能量进行精确的监测和控制。为此需要准确的测量系统。测量系统需要与电外科发生器及其性能相匹配。新开发的电外科发生器已经提高了性能。测量系统将覆盖的电压和电流范围正在变得越来越大。然而，用于大电压范围的测量系统具有在低电压下测量相当不准确的缺点。
[0006]此外，现代电外科发生器更频繁地具有针对不同应用的专用操作序列(所谓的模式)。例如，就值而言，应用到达组织深处的凝固剂需要低电压值(大约200V峰值电压的数量级)，而显著更高的电压(1200V峰值电压的数量级)被用于分离组织的纯切割模式。相比之下，如果应当使用相当大面积的凝结，例如停止扩散表面渗血，则使用特定凝结模式(例如，喷射模式)，该特定凝结模式利用非常高的电压(4000V峰值电压的数量级)，而调制波形具有低占空比(约1:10)。
[0007]因此，对测量系统的要求也越来越广泛。为了也能够覆盖高电压的高区域，存在高电压的低区域中的不准确度增加的风险。尽管可以在一个电外科发生器中提供多个测量系统，但这将导致生产费用的不合理增加。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于开发具有改进的测量系统的电外科发生器及其相应操作方法，该电外科发生器允许在不损失准确度的情况下覆盖更大测量范围。
[0009]根据本专利技术的解决方案在独立权利要求的特征中找到。有益的开发是从属权利要求的主题。
[0010]在用于借助于射频AC电压向电外科器械供电的电外科发生器中，该电外科发生器包括：用于高电压的逆变器，该高电压经由到输出的输出线引导至电外科器械的连接器；测量系统，其包括用于在输出处或在电外科器械处的物理参数的至少一个测量监测器；以及操作控制器，该操作控制器基于至少一个预定义操作序列控制逆变器，根据本专利技术提供了：用于物理参数的测量监测器在其测量范围不同的多个不同配置之间可切换，物理参数尤其是电压、电流、频率、相位、力、温度和/或功率，操作控制器与测量系统相互作用，使得在操作序列的控制下，在每种情况下切换测量监测器的不同配置中的一种。
[0011]有利地，提供了：测量监测器实施为用于输出电压的测量监测器，并且在其电压测量范围不同的多个不同配置之间可切换，和/或测量监测器实施为用于输出电流的测量监测器，并且在其电流测量范围不同的多个不同配置之间可切换。
[0012]首先，需要解释一些使用的术语：
[0013]测量监测器被理解为表示信号处理单元(尤其是测量放大器)，其连接到实际传感器(尤其是测量换能器)，并且其用于传感器的测量信号。
[0014]具体而言，由测量监测器检测的物理参数是在输出处或在输出处连接的器械处发现的并且影响电外科发生器或其器械对要处置的组织的效果的参数。具体而言，这是电气参数，诸如输出电压和/或输出电流。电压可以是有效值、峰值电压和/或DC电压分量；对于电流，相应地应用有效值、峰值电流和/或直流分量。测量监测器可以是为此而提供的。此外，可以针对频率和/或相位(相位差)或其它AC电压相关变量(例如，波形、总谐波失真等)来提供测量监测器。用于频率的测量监测器可能非常重要，尤其是对于带有自由运行逆变器的电外科发生器。此外，附加地或作为替代，可以提供：用于诸如视在功率、有功功率和/或无功功率的输出功率的一个或更多个测量监测器。此外，可以有利的是：提供专门用于器械上的尤其是力的物理参数的一个或更多个测量监测器，例如器械的双极电极的夹爪之间的夹持力或者电极在组织上的接触压力、和/或在器械电极处和/或被处理组织处的温度(例如，借助于基于IR辐射的热传感器)。
[0015]“不同的配置”被理解为表示彼此不同地配置并且可以交替地被施加测量信号的测量监测器的信号处理单元。当信号处理单元尤其是它们的信号处理结构和/或它们的参数化不同时，信号处理单元被不同地配置。
[0016]对于测量监测器，“切换”被理解为表示将来自传感器的测量信号应用于相应的配置。“转接”被理解为表示测量信号与其它不同配置的信号处理单元之一相互作用。这可以存在于连接多个不同信号处理单元中的不同一个和/或存在于不同地配置所连接的信号处理单元中，尤其是更改测量操作所必需的信号处理单元的参数。在测量放大器的情况下，尤其是其增益因子是这种基本参数的改变的示例。
[0017]“高电压”通常理解为表示高达10kV，优选地高达5000V的电压。
[0018]在电外科发生器领域，“射频”频率通常被理解为范围从200kHz至4000kHz的频率。
[0019]由电外科发生器提供的功率通常在1瓦到500瓦之间，负载阻抗能够显著变化，因此输出电压和功率输出也能够显著且快速地变化。为了能够快速且准确地检测到输出电压和功率，对测量系统及其测量监测器提出了很高的要求。
[0020]本专利技术的概念在于借助于转接测量监测器的配置来获得测量系统对在每种情况下要覆盖的电压/电流的测量范围的适配的构思。因此，始终能够依据在电外科发生器操作期间的具体要求来设置合适的测量范围。这使得借助于转接到测量监测器的相应合适配置(例如，在电压测量监测器的情况下在每种情况下具有用于低电压的配置、用于中等电压的配置和用于高电压的配置，以及在电流测量监测器的情况下的相应情形)，能够在从要测量的物理参数的小幅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电外科发生器，该电外科发生器用于借助于射频AC电压向电外科器械供电，该电外科发生器包括：用于高电压的逆变器(3)，该高电压经由至输出(14)的输出线(30)被引导至电外科器械(16)的连接器；测量系统(4)，该测量系统(4)包括用于在所述输出(14)处或在所述电外科器械(16)处的物理参数的至少一个测量监测器；以及操作控制器(10)，该操作控制器(10)基于至少一个预定义操作序列(60)控制所述逆变器(3)，其中，用于所述物理参数的测量监测器能在其测量范围不同的多个不同配置(I、II、III)之间切换，所述物理参数尤其是电压、电流、频率、相位、力、温度和/或功率，所述操作控制器(10)与所述测量系统(4)相互作用，使得在所述操作序列的控制下，在每种情况下切换所述测量监测器的所述不同配置中的一种。2.根据权利要求1所述的电外科发生器，其中，所述测量监测器被实施为用于输出电压的测量监测器(7)并且能在其电压测量范围不同的多个不同配置(I、II、III)之间切换，和/或所述测量监测器被实施为用于输出电流的测量监测器(8)并且能在其电流测量范围不同的多个不同配置(I、II、III)之间切换。3.根据权利要求1或2所述的电外科发生器，其中，所述至少一个操作序列(60)能够由用户从预定义操作序列(61、62、63)的集合当中选择。4.根据前述权利要求中的任一项所述的电外科发生器，其中，所述至少一个操作序列(60)和/或所述预定义操作序列(61、62、63)各自包括用于各种配置(I、II、III)的自动选择和切换的控制数据，各种配置(71、72、73；81、82、83)优选地在预定序列中切换，根据该预定序列相继选择所述测量监测器或多个所述测量监测器的各种配置(71、72、73；81、82、83)，其中，所述各种配置(71、72、73；81、82、83)之间转接的顺序和/或时间由所述至少一个操作序列(60)确定。5.根据前述权利要求所述的电外科发生器，其中，所述操作序列包括时间控制数据，每个所述时间控制数据指定用于连接至所述测量监测器(7、8)的不同配置(I、II、III)和/或在所述测量监测器(7、8)的不同配置(I、II、III)之间切换的时间。6.根据前述两项权利要求中的任一项所述的电外科发生器，其中，所述操作序列(60、61、62、63)包括事件控制数据，每个所述事件控制数据指定用于连接至所述测量监测器或多个所述测量监测器的不同配置(I、II、III)和/或在所述测量监测器或多个所述测量监测器的不同配置(I、II、III)之间切换的事件条件。7.根据前述权利要求所述的电外科发生器，其中，针对至少一个事件条件提供信号反馈，所述至少一个事件条件尤其是在所述器械(16)处存在的温度、优选地在所述器械(16)的双极电极处的夹持力、所述器械(16)施加在要处置的组织的力、用于识别在所述器械(16)处的碳、和/或用于识别在所述器械(16)处的等离子体的灼烧状态的信号。8.根据前述权利要求中的任一项所述的电外科发生器，其中，尤其是在不同时间和/或不同事件，所述测量监测器中的一个测量监测器的配置的转接独立于所述测量监测器中的另一个测量监测器...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：奥林匹斯冬季和IBE有限公司，
类型：发明
国别省市：