DE102022125312B3 - Electrosurgical generator with output socket for electrosurgical instrument - Google Patents
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Abstract
Elektrochirurgischer Generator mit einem Gehäuse (10) und einer internen Schaltung (2) zur Erzeugung einer Hochfrequenzspannung und zur Ausgabe dieser Spannung an ein elektrochirurgisches Instrument (9), sowie mit mindestens einer Ausgangsbuchse (3) mit stirnseitiger Steckerbuchse zum Anschluss des elektrochirurgischen Instruments (9). Die Ausgangsbuchse (3) umfasst einen Träger (4) zur Befestigung einer als Winkelbaugruppe (5) ausgebildeten Leiterplatte. Sie umfasst eine sich vertikal erstreckende Leiterplatte (6), die sich neben einer Vorderseite des Trägers (4) befindet, eine sich horizontal erstreckende Leiterplatte (7), die hinter der sich vertikal erstreckende Leiterplatte angeordnet ist, und einen Verbinder (65), der die elektrischen Verbindungen zwischen den Leiterplatten herstellt. Die sich horizontal erstreckende Leiterplatte (7) ist mit einer Steckerleiste (81) zur Verbindung mit der internen Schaltung (2) und mit Leitern (75) zur Übertragung elektrischer Energie zur sich vertikal erstreckenden Leiterplatte (6) versehen. Ferner ist die sich vertikal erstreckende Leiterplatte (6) mit einem Durchgangsloch (60) für die Steckerbuchse (30) versehen ist, wobei das Durchgangsloch (60) so gestaltet ist, dass es den Durchgang eines Körpers (33) der Steckerbuchse (30) ermöglicht. Die sich horizontal und vertikal erstreckende Leiterplatten können vor dem Einsetzen verbunden werden, was die Montage erleichtert. Außerdem bietet deren abgewinkelte Gestaltung einen ungehinderten Zugang zum Inneren der Steckerbuchse. Die sich horizontal erstreckende Leiterplatte und ihre Komponenten benötigen aufgrund ihrer horizontalen Ausrichtung keine zusätzliche Frontfläche und tragen zur Platzersparnis bei. Ferner kann durch die abgewinkelte Anordnung die über die horizontal verlaufende Leiterplatte geführte hochfrequente Leistung von den auf der vertikal verlaufenden Leiterplatte angeordneten Sensoren, insbesondere denElectrosurgical generator with a housing (10) and an internal circuit (2) for generating a high-frequency voltage and for outputting this voltage to an electrosurgical instrument (9), as well as with at least one output socket (3) with a front-side plug socket for connecting the electrosurgical instrument (9 ). The output socket (3) comprises a carrier (4) for fastening a circuit board designed as an angle assembly (5). It comprises a vertically extending circuit board (6), which is located next to a front side of the carrier (4), a horizontally extending circuit board (7), which is arranged behind the vertically extending circuit board, and a connector (65), which establishes the electrical connections between the circuit boards. The horizontally extending circuit board (7) is provided with a connector strip (81) for connection to the internal circuit (2) and with conductors (75) for transmitting electrical energy to the vertically extending circuit board (6). Furthermore, the vertically extending circuit board (6) is provided with a through hole (60) for the plug socket (30), the through hole (60) being designed such that it allows the passage of a body (33) of the plug socket (30). . The horizontally and vertically extending circuit boards can be connected before insertion, making assembly easier. In addition, their angled design offers unhindered access to the inside of the socket. Due to their horizontal orientation, the horizontally extending circuit board and its components do not require any additional front surface and contribute to space savings. Furthermore, the angled arrangement allows the high-frequency power carried over the horizontally extending circuit board to be transmitted by the sensors arranged on the vertically extending circuit board, in particular the
Description
Die Erfindung betrifft einen elektrochirurgischen Generator. Der elektrochirurgische Generator umfasst eine interne Schaltung zur Erzeugung einer Hochfrequenzspannung und zur Ausgabe der erzeugten Hochfrequenzspannung an ein elektrochirurgisches Instrument. Er umfasst mindestens eine Ausgangsbuchse zum Anschluss eines Steckers des elektrochirurgischen Instruments.The invention relates to an electrosurgical generator. The electrosurgical generator includes an internal circuit for generating a high-frequency voltage and outputting the generated high-frequency voltage to an electrosurgical instrument. It includes at least one output socket for connecting a plug of the electrosurgical instrument.
Elektrochirurgische Generatoren finden in der Chirurgie breite Anwendung. Sie werden für eine Vielzahl von Aufgaben in verschiedenen Bereichen der Chirurgie eingesetzt, und es werden verschiedene Arten und Typen von Instrumenten an den elektrochirurgischen Generator angeschlossen, die speziell für die zu bewältigende chirurgische Aufgabe ausgelegt und konfiguriert sind. Aus diesem Grund sind je nach gewünschter Funktionalität verschiedene Arten von elektrochirurgischen Instrumenten vorgesehen, die unterschiedliche Ausgangsbuchsen benötigen. So gibt es zum Beispiel monopolare und bipolare Instrumente, die monopolare und bipolare Ausgangsbuchsen benötigen. Darüber hinaus gibt es auch universelle Ausgangsbuchsen, die speziell so konfiguriert sind, dass sie sowohl monopolare als auch bipolare elektrochirurgische Instrumente aufnehmen können. Konventionell werden diese Ausgangsbuchsen einzeln an einer Frontseite des elektrochirurgischen Generators montiert und einzeln in Einleitertechnik verdrahtet. Dies führt zu einer recht aufwändigen Montage, die aufgrund der traditionellen Einzelleiterverdrahtung auch anfällig für Fehler bei der Durchführung der Verdrahtung ist. Dies gilt umso mehr für moderne elektrochirurgische Generatoren, die in der Regel mehr als eine Ausgangsbuchse haben, z. B. drei oder mehr. Eine solche größere Anzahl verringert den verfügbaren Platz für jede der Ausgangsbuchsen, wodurch sich die Montage aufgrund des begrenzten Raums für die Durchführung der Montagevorgänge verschlechtert.Electrosurgical generators are widely used in surgery. They are used for a variety of tasks in different areas of surgery, and various types and types of instruments are connected to the electrosurgical generator, specifically designed and configured for the surgical task to be accomplished. For this reason, depending on the desired functionality, there are different types of electrosurgical instruments that require different output sockets. For example, there are monopolar and bipolar instruments that require monopolar and bipolar output jacks. In addition, there are also universal output jacks that are specifically configured to accommodate both monopolar and bipolar electrosurgical instruments. Conventionally, these output sockets are mounted individually on the front of the electrosurgical generator and wired individually using single-wire technology. This results in quite complex assembly, which is also prone to errors when carrying out the wiring due to the traditional single-conductor wiring. This applies even more to modern electrosurgical generators, which usually have more than one output socket, e.g. B. three or more. Such a larger number reduces the available space for each of the output sockets, thereby deteriorating the assembly due to the limited space for performing the assembly operations.
Es ist bekannt, die an der Frontseite eines elektrochirurgischen Generators angeordnete Ausgangsbuchse auszuführen als eine modulare austauschbare Einheit (
Bei Kabeln für Endoskope ist es bekannt (
Es besteht ein Bedarf an einem verbesserten elektrochirurgischen Generator mit Ausgangsbuchsen, die raumsparend angeordnet sind bei erleichterter Montage.There is a need for an improved electrosurgical generator with output sockets that are arranged to save space and facilitate assembly.
Die erfindungsgemäße Lösung liegt in den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The solution according to the invention lies in the features of the independent claim. Advantageous further developments are the subject of the dependent claims.
Bei einem elektrochirurgischen Generator, der ein Gehäuse und eine interne Schaltung zur Erzeugung einer Hochfrequenzspannung und zur Ausgabe der erzeugten Hochfrequenzspannung an ein elektrochirurgisches Instrument umfasst, der ferner mindestens eine Ausgangsbuchse mit einer an einer Frontseite des Gehäuses angebrachten Steckerbuchse zum Anschluss eines Steckers des elektrochirurgischen Instruments umfasst, wobei die mindestens eine Ausgangsbuchse einen Träger zur Befestigung einer Leiterplatte an einer vordefinierten Position und eine Frontplatte für die Steckerbuchse umfasst, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Leiterplatte als abgewinkelte Leiterplattenbaugruppe ausgebildet ist, die eine sich vertikal erstreckende Leiterplatte, die benachbart zu einer Vorderseite des Trägers angeordnet ist, eine sich horizontal erstreckende Leiterplatte, die hinter der sich vertikal erstreckenden Leiterplatte angeordnet und so ausgerichtet ist, dass sie nach hinten zeigt, und einen Verbinder aufweist, der elektrische Verbindungen zwischen den Leiterplatten bereitstellt, wobei die sich horizontal erstreckende Leiterplatte mit einer Steckerleiste zum Anschluss an die interne Schaltung und mit Leitern zur Übertragung von elektrischer Energie auf die sich vertikal erstreckende Leiterplatte versehen ist, wobei die sich vertikal erstreckende Leiterplatte mit einem Durchgangsloch für die Steckerbuchse versehen ist, wobei das Durchgangsloch so gestaltet ist, dass es den Durchgang eines Körpers der Steckerbuchse ermöglicht.In an electrosurgical generator, which comprises a housing and an internal circuit for generating a high-frequency voltage and for outputting the generated high-frequency voltage to an electrosurgical instrument, which further comprises at least one output socket with a socket attached to a front side of the housing for connecting a plug of the electrosurgical instrument , wherein the at least one output socket comprises a carrier for fastening a circuit board at a predefined position and a front panel for the socket, it is provided according to the invention that the circuit board is designed as an angled circuit board assembly which has a vertically extending circuit board which is adjacent to a front side of the Carrier is arranged, a horizontally extending circuit board disposed behind the vertically extending circuit board and oriented to face rearwardly, and a connector that provides electrical connections between the circuit boards, the horizontally extending circuit board having a A connector strip for connection to the internal circuit and provided with conductors for transmitting electrical energy to the vertically extending circuit board, the vertically extending circuit board being provided with a through hole for the socket, the through hole being designed to provide the passage a body of the socket allows.
Im Folgenden sollen zunächst einige Begriffe erläutert werden:
- Im Bereich der elektrochirurgischen Generatoren bezieht sich der Begriff „Hochfrequenz“ auf Frequenzen, die typischerweise im Bereich zwischen 100 kHz und 4000 kHz liegen. Er kann sich jedoch auch auf einen Bereich bis herab zu 20 kHz für einen elektrochirurgischen Generator beziehen, der Ultraschallinstrumente ansteuern kann.
- In the field of electrosurgical generators, the term “high frequency” refers to frequencies that are typically in the range between 100 kHz and 4000 kHz. However, it can also refer to a range down to 20 kHz for an electrosurgical generator that can drive ultrasonic instruments.
Der Begriff „Hochspannung“ bezieht sich in der Regel auf Spannungen bis zu 10 kV, vorzugsweise bis zu 4000 V.The term “high voltage” usually refers to voltages up to 10 kV, preferably up to 4000 V.
Die Begriffe „vorne“ und „hinten“ und entsprechende Richtungsangaben wie „nach hinten“ beziehen sich auf eine Einbaulage des Gehäuses in den elektrochirurgischen Generator, wobei sich die Ausgangsbuchse zum Einstecken des elektrochirurgischen Instruments an der Vorderseite befindet. Der Begriff „nach hinten“ bezieht sich dementsprechend auf eine Richtung, die von der Vorderseite weg nach hinten zeigt.The terms “front” and “back” and corresponding directional information such as “backward” refer to an installation position of the housing in the electrosurgical generator, with the output socket for inserting the electrosurgical instrument on the front. The term “backward” therefore refers to a direction that points backwards away from the front.
Kern der Erfindung ist es, eine Mehrzahl von Leiterplatten vorzusehen, die als abgewinkelte Baugruppe ausgebildet sind. Die sich horizontal erstreckende Leiterplatte nutzt den Raum unmittelbar unterhalb und insbesondere hinter und um die Steckerbuchse herum. Damit wird der tote Raum hinter der Steckerbuchse genutzt, der bisher weitgehend ungenutzt war abgesehen vom Hochfrequenzkabel, das die Steckerbuchse versorgt. Die sich horizontal und vertikal erstreckenden Leiterplatten können vor dem Einstecken verbunden werden, was die Montage erleichtert. Außerdem enthält die sich horizontal erstreckende Leiterplatte Leiter, die die sich vertikal erstreckende Platte mit Strom versorgen, um so eine Stromversorgung der sich vertikal erstreckenden Platte ohne zusätzliche Montageschritte zu erreichen. Somit wird eine vorteilhafte Kombination aus einem platzsparenden Konzept und einem Konzept, das die Montage erleichtert, realisiert.The core of the invention is to provide a plurality of circuit boards that are designed as an angled assembly. The horizontally extending circuit board utilizes the space immediately below and particularly behind and around the connector socket. This makes use of the dead space behind the socket, which was previously largely unused apart from the high-frequency cable that supplies the socket. The horizontally and vertically extending circuit boards can be connected before insertion, making assembly easier. Additionally, the horizontally extending circuit board includes conductors that power the vertically extending board, thereby achieving power supply to the vertically extending board without additional assembly steps. This creates an advantageous combination of a space-saving concept and a concept that makes assembly easier.
Darüber hinaus können weitere Komponenten, die für zusätzliche Funktionen benötigt werden, auf der sich horizontal erstreckenden Platine untergebracht werden. Durch die Ausrichtung dieser Platine in horizontaler Richtung benötigt sie keine zusätzliche Frontfläche, was die Platzersparnis erhöht.In addition, other components required for additional functions can be accommodated on the horizontally extending board. By aligning this board horizontally, it does not require any additional front surface, which increases space savings.
Zusätzlich zur Platzersparnis bietet die abgewinkelte Anordnung einen ungehinderten Zugang zur Steckerbuchse, so dass die Hochfrequenz-Hochspannung direkt an die Steckerbuchse geführt werden kann, insbesondere an die Rückseite der Steckerbuchse, wo sich üblicherweise deren Kontakte befinden. Dadurch wird die Montage der Leistungsverbindung weiter erleichtert. In addition to saving space, the angled arrangement offers unhindered access to the socket, so that the high-frequency high voltage can be routed directly to the socket, especially to the back of the socket, where its contacts are usually located. This further simplifies the assembly of the power connection.
Außerdem kann durch die abgewinkelte Anordnung die Hochfrequenz-Hochspannung, die über die sich horizontal erstreckende Leiterplatte zur Steckerbuchse geleitet wird, ferngehalten werden von der sich vertikal erstreckende Leiterplatte und den Sensoren, insbesondere den Näherungssensoren, die auf der vertikal verlaufenden Leiterplatte angebracht sein können. Darüber hinaus ermöglicht dies einen relativ kurzen Weg für die hochfrequente Hochspannung und minimiert somit die elektromagnetische Abstrahlung. Dies führt zu einer Minimierung unerwünschter Störungen, die die auf der sich vertikal erstreckenden Platine angebrachten Sensoren beeinträchtigen könnten.In addition, the angled arrangement allows the high-frequency high voltage, which is conducted via the horizontally extending circuit board to the plug socket, to be kept away from the vertically extending circuit board and the sensors, in particular the proximity sensors, which can be mounted on the vertically extending circuit board. In addition, this enables a relatively short path for the high-frequency high voltage and thus minimizes electromagnetic radiation. This results in minimizing unwanted interference that could affect the sensors mounted on the vertically extending board.
Die beanspruchte abgewinkelte Anordnung vereint somit Vorteile in der elektrischen Konfiguration, insbesondere die Minimierung der HF-Emission, mit einer einfachen Herstellung aufgrund des geringeren Platzbedarfs und des besseren Zugangs.The claimed angled arrangement thus combines advantages in the electrical configuration, in particular the minimization of HF emissions, with ease of manufacture due to the smaller space requirement and better access.
Dank der Anordnung des Durchgangslochs in der sich vertikal erstreckenden Leiterplatte kann die Steckerbuchse mit ihrem Körper sich durch diese vertikale Leiterplatte hindurch erstrecken, wodurch eine Kontaktierung von hinten und eine Fixierung der Steckerbuchse an der Frontplatte ermöglicht wird. Hierdurch kann eine konstruktiv vorteilhafte und solide Fixierung der Steckerbuchse erreicht werden, mit dem zusätzlichen Vorteil, dass die abgewinkelte Leiterplattenbaugruppe, insbesondere die sich vertikal erstreckende Leiterplatte, von den durch diese Fixierung induzierten mechanischen Belastungen freigehalten wird. Dadurch wirkt sich die erhebliche Belastung, die durch wiederholtes Stecken und Ziehen von elektrochirurgischen Instrumenten an der Steckerbuchse entstehen kann, nicht nachteilig auf die abgewinkelte Leiterplattenbaugruppe und ihre elektrischen Verbindungen aus. Dies erhöht die Robustheit der Ausgangsbuchse. - Hierbei ist die Frontplatte vorzugsweise an dem Träger befestigt, vorteilhafterweise sind sie und der Träger einstückig ausgebildet.Thanks to the arrangement of the through hole in the vertically extending circuit board, the plug socket can extend with its body through this vertical circuit board, thereby enabling contacting from the rear and fixing the socket on the front panel. In this way, a structurally advantageous and solid fixation of the plug socket can be achieved, with the additional advantage that the angled circuit board assembly, in particular the vertically extending circuit board, is kept free from the mechanical loads induced by this fixation. As a result, the significant stress that can arise from repeatedly plugging and unplugging electrosurgical instruments on the receptacle does not adversely affect the angled circuit board assembly and its electrical connections. This increases the robustness of the output socket. - Here the front panel is preferably attached to the carrier, advantageously it and the carrier are formed in one piece.
Vorzugsweise ist die sich vertikal erstreckende Leiterplatte mit mindestens einer Lichtquelle versehen, die Licht zur Beleuchtung der Steckerbuchse ausstrahlt. Durch die Platzierung der Lichtquelle auf der sich vertikal erstreckenden Leiterplatte werden optische Übertragungsverluste für die Beleuchtung der Ausgangsbuchse und ihrer Steckerbuchse minimiert, und die für die Versorgung der Beleuchtung erforderliche elektrische Energie kann mit Hilfe der Leiter der sich horizontal erstreckenden Platte über den Steckverbinder ohne zusätzlichen Montageaufwand zugeführt werden.Preferably, the vertically extending circuit board is provided with at least one light source which emits light to illuminate the socket. By placing the light source on the vertically extending circuit board, optical transmission losses for illuminating the output jack and its receptacle are minimized, and the electrical energy required to power the lighting can be supplied using the conductors of the horizontally extending board via the connector without additional assembly effort be supplied.
Weiter bevorzugt ist an der Frontplatte ein Lichtleiter vorgesehen, der zur Beleuchtung einer Stirnseite der Steckerbuchse ausgebildet ist. Durch den Lichtleiter kann die eigentliche Steckerbuchse, in die das elektrochirurgische Instrument eingesteckt werden soll, beleuchtet werden, was die Benutzung erleichtert. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn der elektrochirurgische Generator über mehr als eine Ausgangsbuchse verfügt, so dass der Benutzer durch das Licht aufgefordert wird, das elektrochirurgische Instrument in die richtige Buchse zu stecken. Vorteilhafterweise umfasst der Lichtleiter einen Lichteintrittsbereich, vor dem die auf der vertikal verlängerten Leiterplatte montierte Lichtquelle positioniert ist. Durch den Lichteintrittsbereich an dieser Stelle kann sichergestellt werden, dass im montierten Zustand, wenn die vertikal verlaufende Leiterplatte an ihren Platz gesetzt wird, die Lichtquelle automatisch in einer korrekten Position relativ zum Lichteintritt angeordnet ist, so dass das von der Lichtquelle abgegebene Licht direkt und effektiv in den Lichtleiter eintreten kann.More preferably, a light guide is provided on the front panel, which is designed to illuminate an end face of the plug socket. The light guide allows the actual socket into which the electrosurgical instrument is to be inserted to be illuminated, making it easier to use. This is particularly important if the electrosurgical generator has more than one output socket so that the light prompts the user to insert the electrosurgical instrument into the correct socket. The light guide advantageously comprises a light entry area in front of which the light source mounted on the vertically extended circuit board is positioned. The light entry area at this point ensures that the light source is in the assembled state when the vertical printed circuit board is placed in place is automatically arranged in a correct position relative to the light entrance so that the light emitted from the light source can enter the light guide directly and effectively.
Vorteilhafterweise ist die sich vertikal erstreckende Leiterplatte außerdem mit einem Sensor versehen, der so ausgebildet ist, dass er erkennt, ob der Stecker in der Steckerbuchse positioniert ist. Durch die Platzierung des Sensors auf dieser Leiterplatte befindet sich der Sensor automatisch in einer Position in der Nähe des zu detektierenden Steckers, ohne dass eine zusätzliche Montage oder eine aufwändige manuelle Positionseinstellung des Sensors erforderlich ist. Dadurch kann eine zuverlässigere Erkennung sowie ein geringerer Montageaufwand erreicht werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Sensor ein Näherungssensor, insbesondere vom RFID-Typ. Ein Näherungssensor ermöglicht eine berührungslose Erfassung, die eine größere Freiheit bei der Positionierung bietet als ein Sensor vom Typ mit physischem Kontakt, und vermeidet darüber hinaus eine Verschlechterung des Sensors aufgrund von Abnutzung, wie sie bei einem Sensor vom Typ mit physischem Kontakt unvermeidlich wäre.Advantageously, the vertically extending circuit board is also provided with a sensor which is designed to detect whether the plug is positioned in the socket. By placing the sensor on this circuit board, the sensor is automatically in a position close to the connector to be detected, without the need for additional assembly or time-consuming manual position adjustment of the sensor. This means that more reliable detection and less assembly effort can be achieved. In a preferred embodiment, the sensor is a proximity sensor, in particular of the RFID type. A proximity sensor enables non-contact sensing, which provides greater freedom in positioning than a physical contact type sensor, and also avoids sensor degradation due to wear and tear, which would be inevitable with a physical contact type sensor.
Vorzugsweise ist der Verbinder zwischen den Leiterplatten ein flexibler Verbinder. Dies ermöglicht eine einfachere Positionierung und Montage, da Winkelabweichungen oder andere geringfügige Positionsabweichungen durch einen flexiblen Verbinder leichter toleriert werden können. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der flexible Verbinder fest, insbesondere steckerlos, an einer oder beiden der Leiterplatten angebracht. Dadurch kann die Anzahl der Verbindungsstellen reduziert werden, was von Vorteil ist für die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit zur Sicherstellung der elektrischen Kontinuität.Preferably, the connector between the circuit boards is a flexible connector. This allows for easier positioning and assembly as angular deviations or other minor positional deviations can be more easily tolerated by a flexible connector. In an advantageous embodiment, the flexible connector is firmly attached, in particular without a plug, to one or both of the circuit boards. This allows the number of connection points to be reduced, which is beneficial for reliability and longevity to ensure electrical continuity.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform, die ggf. unabhängigen Schutz verdient, sind die sich horizontal erstreckende Leiterplatte, der flexible Steckverbinder und die sich vertikal erstreckende Leiterplatte einstückig ausgebildet, vorzugsweise durch eine starr-flexible Leiterplatte (PCB). Solche starr-flexiblen Leiterplatten bieten die Möglichkeit einer sicheren Verbindung mit dem zusätzlichen Vorteil der Kontaktsicherheit sowie einer Reduzierung von Stecker- und Verbindungselementen. Der flexible Steckverbinder, der auf der Leiterplatten aufgebracht wird, garantiert, dass Verpolungen oder falsche Verbindungen zwischen den Leiterplatten nicht auftreten können. Auch komplexe Verbindungen können auf zuverlässige und robuste Weise hergestellt werden. Bei der starr-flexiblen Leiterplatte kann der flexible Steckverbinder symmetrisch mit einer innen positionierten flexiblen Schicht (in der Regel in der Mitte der Leiterplattendicke) oder asymmetrisch mit außen positionierten flexiblen Schicht angeordnet sein, wobei letzteres für die Verwendung in dem begrenzten Raum der Ausgangsbuchse bevorzugt wird.In a particularly advantageous embodiment, which may deserve independent protection, the horizontally extending circuit board, the flexible connector and the vertically extending circuit board are formed in one piece, preferably by a rigid-flexible circuit board (PCB). Such rigid-flexible circuit boards offer the possibility of a secure connection with the additional advantage of contact security and a reduction in connector and connecting elements. The flexible connector that is applied to the circuit board guarantees that reverse polarity or incorrect connections between the circuit boards cannot occur. Even complex connections can be made in a reliable and robust manner. In the rigid-flex circuit board, the flexible connector may be arranged symmetrically with a flexible layer positioned internally (typically in the middle of the circuit board thickness) or asymmetrically with a flexible layer positioned externally, the latter being preferred for use in the limited space of the output socket .
Vorteilhafterweise sind die Leiter der Leiterplatten als impedanzkontrollierte Leiter ausgeführt, vorzugsweise sind auch die Leiter des Steckverbinders impedanzkontrolliert ausgeführt. Solche impedanzkontrollierten Leiter ermöglichen eine präzise Steuerung des Scheinwiderstandes und des Wellenwiderstandes. Dadurch können auch schnelle Signale und hochfrequente Spannungen mit einem Minimum an Verlusten und einem Minimum an Reflexionen übertragen werden. Solche impedanzgesteuerten Leitungen weisen nicht nur recht niedrige Werte für Verluste und Reflexion auf, sondern haben auch den Vorteil, dass die Impedanz entlang der Leitung recht konstant ist. Dadurch wird die Signalstabilität gewährleistet und die elektromagnetische Emission weiter reduziert, was im Zusammenhang mit elektrochirurgischen Generatoren, die in einer sensiblen Umgebung eingesetzt werden, ein wertvoller Vorteil ist.Advantageously, the conductors of the circuit boards are designed as impedance-controlled conductors, and preferably the conductors of the connector are also designed to be impedance-controlled. Such impedance-controlled conductors enable precise control of the impedance and characteristic impedance. This means that fast signals and high-frequency voltages can be transmitted with a minimum of losses and a minimum of reflections. Such impedance-controlled lines not only have quite low values for losses and reflection, but also have the advantage that the impedance along the line is quite constant. This ensures signal stability and further reduces electromagnetic emissions, which is a valuable advantage in the context of electrosurgical generators used in sensitive environments.
Es ist vorteilhaft, wenn in der Steckerleiste eine Hochfrequenzversorgung enthalten ist, vorzugsweise mit einem Separator oder in einem eigenen Teilbereich der Steckerleiste zur Distanzierung der durch die Steckerleiste geführten Signalleitungen. Dadurch kann auch die Verteilung der Hochfrequenzspannung, wie sie von der internen Schaltung des elektrochirurgischen Generators erzeugt wird, über die Steckerleiste zur Ausgangsbuchse geführt werden. Dadurch entfallen die separaten Anschlüsse für diese Leistungsdrähte, was die Montage erleichtert. Vorzugsweise ist die Steckerleiste so gestaltet, dass der Leiter durch einen Separator von den Signalleitungen getrennt ist, der in einem eigenen Teilbereich der Steckerleiste angeordnet ist. Durch eine solche Trennung wird eine ausreichende Isolierung der Hochspannung erreicht. Bei dem Separator kann es sich um ein bauliches Element handeln, das auch eine räumliche Trennung um einen vordefinierten Mindestabstand sein kann (entsprechend der jeweiligen Hochspannung im Kilovoltbereich, wie sie vom elektrochirurgischen Generator erzeugt wird).It is advantageous if the connector strip contains a high-frequency supply, preferably with a separator or in a separate section of the connector strip to distance the signal lines routed through the connector strip. This means that the distribution of the high-frequency voltage, as generated by the internal circuit of the electrosurgical generator, can be routed via the connector strip to the output socket. This eliminates the need for separate connections for these power wires, which makes installation easier. Preferably, the connector strip is designed in such a way that the conductor is separated from the signal lines by a separator, which is arranged in its own section of the connector strip. Such a separation achieves sufficient isolation of the high voltage. The separator can be a structural element, which can also be a spatial separation by a predefined minimum distance (corresponding to the respective high voltage in the kilovolt range, as generated by the electrosurgical generator).
Es ist vorteilhaft, wenn die Steckerleiste direkt auf der sich horizontal erstreckenden Leiterplatte montiert ist, vorzugsweise an deren Hinterkante. Die Montage wird dadurch erleichtert, dass man sich nicht um die bewegliche Steckerleiste kümmern muss. Dies ist jedoch kein Muss, da es Fälle geben kann, in denen eine indirekte Befestigung der Steckerleiste an der sich horizontal erstreckenden Leiterplatte ausreicht, z. B. durch ein mehrsträngiges Kabel.It is advantageous if the connector strip is mounted directly on the horizontally extending circuit board, preferably on its rear edge. Installation is made easier because you don't have to worry about the movable connector strip. However, this is not a must as there may be cases where indirectly attaching the connector strip to the horizontally extending PCB is sufficient, e.g. B. through a multi-strand cable.
Vorzugsweise besteht eine Hochfrequenzleitung, die die Hochfrequenzspannung zur Ausgangsbuchse führt, aus einer direkten Verbindung von der Steckerleiste zur Steckerbuchse, wobei diese direkte Verbindung den Verbinder zwischen den Leiterplatten umgeht. Dies ist besonders vorteilhaft, um das leistungsstarke Hochfrequenzspannungssignal direkt zu den Steckerbuchsen zu führen und damit den Verbinder zwischen den Leiterplatten von den damit verbundenen Hochspannungen und hohen Leistungen zu entlasten. Außerdem kann durch eine solche direkte Verbindung eine kürzere Verdrahtung verwendet werden, was zur Reduzierung elektromagnetischer Emissionen beiträgt.Preferably, a high-frequency line that carries the high-frequency voltage to the output socket consists of a direct connection from the connector strip to the socket, this direct connection bypassing the connector between the circuit boards. This is particularly advantageous in order to route the powerful high-frequency voltage signal directly to the sockets and thus to relieve the connector between the circuit boards of the associated high voltages and high powers. In addition, such a direct connection allows shorter wiring to be used, helping to reduce electromagnetic emissions.
Vorteilhafterweise kann eine Klemmvorrichtung vorgesehen sein, die zur Fixierung der sich vertikal erstreckenden Leiterplatte an der Steckerbuchse ausgebildet ist. Hierdurch wird eine mechanische Verbindung zwischen der Steckerbuchse und der sich vertikal erstreckende Leiterplatte erreicht, was dazu beiträgt, die Position der Leiterplatte zu stabilisieren und sie vor Verrutschen zu schützen, z. B. wenn der elektrochirurgische Generator transportiert wird.A clamping device can advantageously be provided, which is designed to fix the vertically extending circuit board on the plug socket. This achieves a mechanical connection between the socket and the vertically extending circuit board, which helps to stabilize the position of the circuit board and protect it from slipping, e.g. B. when the electrosurgical generator is transported.
Was die relative Anordnung der sich horizontal und vertikal erstreckenden Leiterplatten betrifft, so ist die sich horizontal erstreckende Leiterplatte in den meisten Fällen benachbart zu einer unteren oder oberen Kante der sich vertikal erstreckenden Leiterplatte angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass auf der sich horizontal erstreckenden Leiterplatte genügend Platz für zusätzliche Komponenten vorhanden ist, z. B. für die Bereitstellung zusätzlicher erweiterter Funktionen. Es ist jedoch auch möglich, die sich horizontal erstreckende Leiterplatte entlang der linken oder rechten Seitenkante der sich vertikal erstreckenden Leiterplatte zu positionieren. Dies hat den Vorteil, dass hinter der Steckerbuchse ein großer freier Mittelraum geschaffen wird. Dies verbessert die Zugänglichkeit zur Steckerbuchse selbst und hilft zusätzlich bei der Wärmeabfuhr. Insbesondere wenn es sich um einen komplexen elektrochirurgischen Generator mit mehreren übereinander angeordneten Ausgangsbuchsen handelt, ermöglicht der freie Mittelraum ein ungehindertes Aufsteigen der warmen Luft nach oben und damit die Abfuhr von Wärme.Regarding the relative arrangement of the horizontally and vertically extending circuit boards, in most cases the horizontally extending circuit board is disposed adjacent a lower or upper edge of the vertically extending circuit board. This has the advantage that there is enough space on the horizontally extending circuit board for additional components, e.g. B. for providing additional advanced functions. However, it is also possible to position the horizontally extending circuit board along the left or right side edge of the vertically extending circuit board. This has the advantage that a large free central space is created behind the socket. This improves accessibility to the socket itself and also helps with heat dissipation. Particularly when it comes to a complex electrosurgical generator with several output sockets arranged one above the other, the free central space allows the warm air to rise unhindered upwards and thus the dissipation of heat.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Figuren:
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1 zeigt einen elektrochirurgischen Generator gemäß einer beispielhaften Ausführungsform mit einem angeschlossenen elektrochirurgischen Instrument; -
2 zeigt ein schematisches Funktionsschema des elektrochirurgischen Generators nach1 ; -
3a, b zeigen eine perspektivische Frontal- und Rückansicht eines Gehäuses einer Ausgangsbuchse des elektrochirurgischen Generators; -
4a, b zeigen schematische Ansichten von alternativen Konfigurationen einer abgewinkelten Leiterplattenbaugruppe; -
5a, b zeigen eine Draufsicht auf eine Leiterplattenbaugruppe in flachem Zustand und eine perspektivische Ansicht der Leiterplattenbaugruppe in abgewinkeltem Zustand; -
6a, b zeigen Detailansichten eines Verbinders der Leiterplattenbaugruppe in einem flachen und einem abgewinkelten Zustand; und -
7a, b zeigen eine perspektivische Ansicht und einen Querschnitt der montierten Ausgangsbuchse im einbaufertigen Zustand.
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1 shows an electrosurgical generator according to an exemplary embodiment with a connected electrosurgical instrument; -
2 shows a schematic functional diagram of theelectrosurgical generator 1 ; -
3a, b show a perspective front and rear view of a housing of an output socket of the electrosurgical generator; -
4a, b show schematic views of alternative configurations of an angled circuit board assembly; -
5a, b show a top view of a circuit board assembly in a flat state and a perspective view of the circuit board assembly in an angled state; -
6a, b show detailed views of a connector of the circuit board assembly in a flat and an angled state; and -
7a, b show a perspective view and a cross section of the assembled output socket in a ready-to-install state.
Ein elektrochirurgischer Generator gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist in
Das elektrochirurgische Instrument umfasst ein Kabel 93 mit einem Hochspannungsstecker 94, der in die Ausgangsbuchse 3 eingesteckt wird, um die Hochfrequenz-Wechselspannung für den Betrieb des elektrochirurgischen Instruments 9 zu liefern.The electrosurgical instrument includes a
In dem in
Die Ausgangsbuchse 3 besteht aus einem Träger 4 und einer Frontplatte 40 mit mindestens einer Steckerbuchse 30. Der Träger 4 ist allgemein kastenförmig aufgebaut und in den
Eine Rückseite des Trägers 4, wie in
Die Steckerleiste 8 ist mit einem Trennelement 80 versehen, die zwei Teilbereiche 81, 82 der Steckerleiste 8 abgrenzt. Das Trennelement 80 kann ein strukturelles Element sein oder einen vordefinierten Zwischenraum aufweisen, der einen vordefinierten Mindestabstand zur ordnungsgemäßen räumlichen Trennung von Signal- und Hochspannungsleitungen hat. Der Teilbereich 81 ist zur Aufnahme von Daten- und Signalleitungen und zu deren Verbindung mit Leitern der Leiterplatte 6 ausgebildet. Am Teilbereich 81 der Steckerleiste sind weitere Daten- und/oder Signalleitungen, die in
Der Teilbereich 82 der Steckerleiste 8 ist zum Anschluss der vom Wechselrichter 23 erzeugten und über den Ausgangsanschluss 24 zur Ausgangsbuchse 3 geführten hochfrequenten Wechselspannung hoher Leistung ausgebildet. Der Teilbereich 82 kann die Hochleistungsleitungen, insbesondere den Ausgangsanschluss 24 des Wechselrichters 23, ebenfalls mit Leitern der Leiterplatte 7 verbinden, wobei in einer bevorzugten Alternative, wie sie in
Die abgewinkelte Leiterplattenbaugruppe 5 mit ihren Komponenten wird anhand von
In
Ebenso kann die Leiterplatte 7 mit elektrischen Komponenten versehen werden, wie z.B. einer berührungslosen Schnittstelle 72, die so konfiguriert ist, dass sie feststellt, welche Art oder welcher Typ von elektrochirurgischem Instrument 9 eingesteckt ist und entsprechende Daten über die Datenleitungen der Steckerleiste 8 und die Datenleitung 26 an die Steuereinheit 20 des elektrochirurgischen Generators 1 weiterleitet.Likewise, the
Mittels der berührungslosen Schnittstelle 72, insbesondere als RFID-Vorrichtung, kann ein interner Speicher 92 des elektrochirurgischen Instruments 9 ausgelesen werden, wodurch zusätzliche Daten über den Typ, die Art des elektrochirurgischen Instruments 9 und/oder über Besonderheiten bei der Verwendung des elektrochirurgischen Instruments 9 bereitgestellt werden. Ferner kann es mittels der Schnittstelle möglich sein, bestimmte Betriebsmodi („Modi“) aus dem internen Speicher 92 des elektrochirurgischen Instruments 9 auszulesen und diese Informationen über den Anschluss 7 an die Steuereinheit 20 des elektrochirurgischen Generators 1 zu übermitteln, so dass der elektrochirurgische Generator 1 entsprechend dem Modus betrieben werden kann. Darüber hinaus können Aktivitäten des Benutzers, wie z.B. das Betätigen eines Handschalters 91 des elektrochirurgischen Instruments 9, erfasst und die Informationen über die Steckerleiste 8 und die Leitung 26 zum Datenaustausch an die Steuereinheit 20 des elektrochirurgischen Generators 1 weitergeleitet werden.By means of the
Ferner ist die Leiterplatte 6 mit zwei Durchgangslöchern 60, 60' versehen, die so geformt und dimensioniert sind, dass sie den Durchgang eines Körpers 33 jeder der Steckerbuchsen 30, 30' ermöglichen. Die Lichtquellen 62 sind entlang des Umfangs der Durchgangslöcher 60, 60' angeordnet.Further, the
Eine bevorzugte Ausführungsform der abgewinkelten Leiterplattenbaugruppe 5, bei der es sich um eine starr-flexible Leiterplatte handelt, bei der der flexible Verbinder als ein einheitliches Teil ausgebildet ist, ist in den
Die korrekte Positionierung der Steckerbuchse 30 an der Frontplatte 40 wird durch eine Klemmvorrichtung 34 gewährleistet, die als Mutter ausgebildet ist. Sie ist so anzuziehen, dass die Steckerbuchse 30 in eine definierte Position gegenüber der Frontplatte 40 gezwungen wird. In der dargestellten Ausführungsform wird auch die sich vertikal erstreckende Leiterplatte 6 unter die Mutter der Klemmvorrichtung 34 gelegt, wodurch auch die Leiterplatte 6 an der Frontplatte 40 fixiert und damit die Stabilität erhöht wird.The correct positioning of the
Ferner ist ein Eingangsabschnitt 42 des Lichtleiters 41 dargestellt. Aufgrund der abgewinkelten Position der sich vertikal erstreckenden Leiterplatte 6 wird die darauf montierte Lichtquelle 62 beim Einsetzen und Montieren der abgewinkelten Leiterplattenbaugruppe 5 in den Träger 4 automatisch vor dem Eingangsbereich 42 positioniert. Dies ermöglicht eine effiziente Herstellung und Montage der Ausgangsbuchse 3.Furthermore, an
Die anderen Ausgangsbuchsen 3', 3" sind entsprechend konfiguriert und bestückt; sie unterscheiden sich im Wesentlichen durch Anzahl und Art der Steckerbuchsen 30, 30'.The
Für die Endmontage genügt es, die Ausgangsbuchse 3 mit ihrem Träger 4 in eine Aussparung 18 des Gehäuses 10 des elektrochirurgischen Generators 1 zu setzen und die Steckerleiste 8 mit der internen Schaltung 2 des elektrochirurgischen Generators 1 zu verbinden.For final assembly, it is sufficient to place the
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Patent Citations (2)
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