DE2535341C2 - Anlage zum Schneiden und/oder Koagulieren menschlichen Gewebes in der Chirurgie - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Anlage zum Schneiden und/oder Koagulieren menschlichen Gewebes in der Chirurgie mit Hilfe eines Hochfrequenzstromes, bei der der von einem Hochfrequenzgenerator unsymmetrisch gespeiste Stromkreis eine zum Schneiden und/ oder Koagulieren dienende Sonde und eine inaktive Elektrode enthält und eine zur Führung der Sonde in einem Zugang zum Körper diendende Vorrichtung mit leitenden, von der Sonde isolierten Bestandteilen vorhanden ist und eine Verbindung zwischen den leitenden Bestandteilen und dem erdseitigen Anschluß des Hochfrequenzgenerators besteht

Anlagen dieser Art werden in der Chirurgie beispielsweise dann verwendet, wenn menschliches Gewebe ohne Öffnung des Körpers des Patienten in Bereichen geschnitten werden soll, die über natürliche Öffnungen erreichbar sind. Beispiele dafür sind Operationen in der Blase oder an der Prostata. Wegen der blutstillenden Wirkung des Hochfrequenzstromes werden solche Anlagen aber auch dann häufig eingesetzt, wenn menschliches Gewebe an der Oberfläche des Körpers oder nach künstlicher Öffnung des Körpers geschnitten oder koaguliert werden soll.

F i g. 1 zeigt beispielhaft den schematischen Aufbau einer Anlage zum Schneiden und/od?r Koagulieren menschlichen Gewebes mit Hilfe eines Hochfrequenzstromes. Mit 1 ist das menschliche Gewebe gekennzeichnet, das für denjenigen Bereich des Körpers des Patienten skizziert ist, in dem ein Schneide- und/oder Koagulationsvorgang durchgeführt werden soll. Der eine Anschluß 6 eines Hochfrequenzgenerators 2 ist über eine Leitung S mit der zum Schneiden und/oder Koagulieren dienenden Sonde 4 verbunden. Über eine weitere Leitung 7 «st der zweite Anschluß 8 des Hochfrequenzgenerators mit der oft flächenhaft gestalteten, inaktiven Elektrode 9 verbunden, die eine den Hochfrequenzstrom leitende Verbindung zum Körper des Patienten herstellt. Die von der Elektrode 9 hergestellte Verbindung mit dem Körper kann galvanischer oder kapazitiver Art sein. In dem gezeichneten Beispiel wird davon ausgegangen, daß das Operationsfeld Il in dem geschnitten und/oder koaguliert werden soll, sich nicht an der Oberfläche des Körpers des Patienten befindet, aber über einen natürlichen Zugang, z. B. die Harnröhre, erreicht werden kann. Die Sonde 4, die zum Schneiden durch das Gewebe geführt bzw. zum Koagulieren mit der Oberfläche des betreffenden Gewebes in Berührung gebracht werden muß, wird von einer Vorrichtung 3 gehaltfn. Neben den Halteaufgaben kann die Verrichtung noch weitere Aufgaben erfüllen. Sie dient z. B. wenn nötig zur Öffnung und Offenhaltung des Zugangs und macht eine Einführung der Sonde möglich. In diesen Fällen hat die Vorrichtung meistens auch Führungsaufgaben gegenüber der Sonde. Die Sonde ist dann gegenüber einem Teil der Vorrichtung beweglich und kann bei nahezu unbewegter Vorrichtung ein größeres Operationsfeld überstreichen. In vielen Fällen ist die Vorrichtung mit einer optischen Einrichtung versehen, mit deren Hilfe das Operationsfeld beleuchtet und vom operierenden Arzt beobachtet werden kann. Eine weitere Aufgabe, für die die Vorrichtung häufig ausgelegt wird, ist die Zu- und Abführung von Wasser zum Operationsfeld. Mit diesem Wasser wird das Operationsfeld bei eventuell auftretenden Blutungen gespült

Wenn der Durchmesser der Körperöffnung, wie im Fall der Harnröhre, so klein ist, daß der maximal zulässige Durchmesser der Vorrich;ü.ng auf wenige Millimeter begrenzt ist so muß wegen dei Vielfalt der Aufgaben und aus Gründen der mechanischen Festigkeit die Vorrichtung zum großen Teil aus metallischen, also elektrisch leitenden Werkstoffen 3a aufgebaut sein. Insbesondre sind heute nur solche optischen Einrichtungen bekannt die vollständig in einem Metallrohr untergebracht sind. Die meisten heute gebräuchlichen Vorrichtungen dieser Art sind daher aus den genannten technologischen Gründen nahezu vollständig aus Metall gefertigt auch dort, wo die Vorrichtung mit Körpertei-

3P len des Patienten, z. B. der Harnröhre, in Berührung kommt und insbesondere dort, wo die Vorrichtung vom operierenden Arzt gehalten und zur Beobachtung des Operationsfeldes ans Auge gebracht wird. Die Existenz metallischer Bestandteile in der Vorrichtung 3 führt zu bekannten Gefahren für den Patienten und den behandelnden Arzt. Beispielsweise verbleibt nach der Anwendung solcher Anlagen manchmal beim Patienten ein geschädigtes Gewebe, das nicht mit der Sonde, sondern nur mit leitenden Teilen der Vorrichtung in Berührung kam. Z. B. können bei Patienten, bei denen eine solche Anlage zur transurethralen Resektion von Prostatagewebe oder von Blasentumoren eingesetzt wurde, Strikturen oder Stenosen der Harnröhre auftreten, die weit vom eigentlichen Operationsfeld entfernt sind, aber in einem Bereich liegen, der während der Operation mit der Vorrichtung Berührung hatte. Nicht selten erleidet bei manchen Anlagen der Arzt einen Schock oder sogar eine Verletzung durch Hochfrequenzströme uder Funkenentladungen, die von der Vorrichtung auf den Körper des Arztes übertreten.

Diese schwerwiegende!! Folgen von Operationen sine* in eier Ärzteschaft ausführlich erörtert und verschiedenartige Theorien zur Erklärung dieser Vorgänge entwickelt worden. Neben dem Verdacht auf rein mechanische Ursachen der Schäden am Patienten wird bisher angenommen, daß solche Schädigungen zumindest teilweise auf die erwärmende Wirkung eines Hochfrequenzstromes zurückzuführen sind, der während des Sehneide- oder Koagulationsvorganges von der Vorrichtung auf diejenigen Körperteile (z. b. die Harnröhre) übergeht, die die Vorrichtung berühren. Als Ursache eines solchen Hochfrequenzstromes wurde bisher die Kapazität zwischen der in der Vorrichtung liegenden Zuleitung zur Sonde und den leitenden Teilen der Vorrichtung angesehen; vgl. Bericht der Urologischen Gesellschaft, 26. Tagung, München 1974, Seite 44 bis 51. Der genannte Hochfrequenzstrom wird dort als Leckstrom bezeichnet. Als Abhilfe wurde vorgeschla-

gen und in manchen Anlagen realisiert, daß die Kapazität zwischen der Zuleitung 5 zur Sonde und der Vorrichtung 3a mit verschiedenen, an sich bekannten Mitteln vermindert wurde. Als weitere Abhilfe wurde dit Erniedrigung der Betriebsfrequcn/ angesehen, wodurch die kapazitiven Ströme bekanntlich kleiner werden.

Eine weitere Abhilfe sind handelsübliche Anlagen, bei denen die metallischen Teile der Vorrichtung, soweit sie mit dem Patienten in Berührung kommen, mit isolierenden Schichten überzogen sind (3b in Fig. 1). Dies schützt jedoch den Patienten nicht im Falle unerkannter Beschädigungen der Isolierschichten, die normalerweise aus Platzgründen geringe Wandstärke haben müssen. Punktförmige Beschädigungen dieser Art führen zu Stromkonzentrationen in diesen Punkten und zu besonders gefährlichen Verbrennungen. Häufig beobachtet wurde dabei ferner die bereits genannte Gefährdung des Arztes. In USA, wo zur Zeit solche Anlagen in großem Umfang eingesetzt werden, gelten charakteristische Verbrennungen der Stirn der Urologen scherzhaft als Standeskennzeichen. Es ist versucht worden, die metallischen Teile 3a der Vorrichtung über eine zusätzliche Verbindung 13 mit dem Anschluß 8 des Hochfrequenzgenerators leitend zu verbinden. Dadurch wird zwar der Arzt geschützt, jedoch der Patient erfahrungsgemäß zusätzlich durch Verbrennungen gefährdet.

In der DE-AS 11 78 528 ist ein elektrochirurgisches Gerät zur diathermischen Koagulation mit Hilfe hochfrequenter Ströme beschrieben. Dort ist in dem Stromkreis des die Elektroden 3 und 4 speisenden Hochfrequenzstroms ein frequenzselektiver Transformator 7 mit der Sekundärspule 8 eingebaut. Die Sekundärspule und der Kondensator 9 bilden einen Resonanzkreis, dessen Resonanzfrequenz 50 MHz und daher wesentlich höher als die Frequenz 500 kHz des koagulierenden Hochfrequenzstroms ist. Es wird in dieser Anordnung nicht der Hochfrequenzstrom gemessen, sondern Vorgänge in Form unregelmäßiger WcMciiiugc kui/Λ,-ι Dauer auf vöiiig anderer Frequenz, also Vorgänge nach Art von Schaltvorgängen, die in dem Moment auftreten, in dem die Koagulation erfolgt und sich die Eigenschaften des Hochfrequenzstroms praktisch augenblicklich ändern.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Anlage zum Schneiden und/oder Koagulieren menschlichen Gewebes so zu gestalten, daß zum Schütze des Patienten und des Arztes die zwischen den leitenden Teilen 3a der Vorrichtung und dem Körper des Patienten und des Arztes entstehenden Hochfrequenzspannungen und die von den leitenden Teilen 3a auf den Körper des Patienten und des Arztes übertretenden Hochfrequenzströme in unschädlichen Grenzen gehalten, unter Umständen laufend überwacht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verbindung über eine zusätzliche Schaltung erfolgt und die zusätzliche Schaltung so gestaltet ist, daß sie in dieser Verbindung einen Scheinwiderstand von mindestens 100 Ohm herstellt.

Im Beispiel der F i g. 1 ist 13 die Verbindung, in der die zusätzliche Schaltung liegt. Die zusätzliche Schaltung ist im Strombild der Fig.2 mit 10 und die beiden Zuleitungen zur zusätzlichen Schaltung mit 25 bezeichnet.

Der durch die Erfindung erzielte Fortschritt besteht darin, daß durch die zusätzliche Schaltung die mit der Elektrode 3a verbundenen Hochfrequenzspannungen und Hochfrequenzströme besser definiert sind und weniger gefährliche Werte annehmen. Die Angabe pines unteren Grenzwerts fur den Scheinwiderstand der zusätzlichen Schaltung vermindert die gefährlich hohen Hochfrequenzströme, die in der Verbindung zwische·-. den leitenden Teilen 3a und dem Hochfrequen/gcncra tor fließen können, wenn der Scheinwiderstand dieser Verbindung zu klein, beispielsweise nahezu ein Kurzschluß ist. Wenn die zusätzlicht.- Schaltung die Werte

ίο dieser Spannungen und Ströme auch noch mit Hilfe einer Meßeinrichtung feststellt und das Überschreiten von Grenzwerten anzeigt, kann jegliche Gefahr dadurch beseitigt werden, daß auf Grund der Anzeige der Hochfrequenzgenerator abgeschaltet oder seine Leistungsabgabe vermindert wird. Im folgenden werden diese Vorgänge anhand einer Analyse der Stromflüsse innerhalb der Gesamtanordnune erläutert.

Die Erfindung beruht auf umfangreichen Beobachtungen von Operationsvorgängen und ausführlichen Messungen der dabei fließenden Hochfrequenzströme. Ferner wurden an Nachbildungen des menschlichen Körpers die verschiedenen Teilströme nach Richtung und Größe gemessen. So gewannen die Erfinder das in Fig. 2 dargestellte Schema der Stromkreise, das die Grundlage für die Gestaltung der zusatzlichen Schaltung abgiht.

Fig. 2 zeigt mit der gleichen Bezifferung wie in F i g. 1 den kapazitiven Strom 15 zwischen der Zuleitung 5 der Sonde 4 und den metallischen Teilen 3a der Vorrichtung. Die Erfinder haben im Gegensatz zur herrschenden Auffassung diese kapazitiven Ströme wegen ihrer Kleinheit, die sie bei üblichen Vorrichtungen besitzen, in ihrer Wirkung als ungefährlich erkannt. In F i g. 2 sind weiter folgende Ströme eingetragen, die im Verlauf der Untersuchungen von den Erfindern gefunden wurden: Die von der Sonde 4 beim Schneid- und/oder Koagulationsvorgang ins menschliche Gewebe abfließenden Ströme 16a und 166 fließen nicht geschlossen zur Elektrode 9. Vielmehr enthalten sie einen Anteil 16a. der zur Elektrode 9 fließt und einen

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Wasser zu Spülzwecken vorhanden ist, bildet sich ein Stromzweig 17 aus, der teilweise als Strom 176 von der Sonde über das Wasser ebenfalls zu den leitenden Teilen 3a und teilweise als Strom 17a von der Sonde über das Wasser ins menschliche Gewebe 1 fließt.

Die den leitenden Teilen 3a zufließenden Ströme fließen zum großen Teil über den Stromzweig 18 wieder an das menschliche Gewebe 1 und von dort an die Elektrode 9 ab (Fig. 3). Da ein Stromfluß im menschlichen Gewebe wegen der relativ geringen Leitfähigkeit des menschlichen Gewebes immer mit der Ausbildung von Spannungen verbunden ist, bauen sich zwischen den einzelnen Teilen der Anlage, also insbesondere zwischen der Sonde 4 und der Elektrode 9. aber auch zwischen der Sonde 4 und den leitenden Teilen 3a und zwischen der Elektrode 9 und den leitenden Teilen 3a Spannungen auf. Da der Arzt 14 einerseits die Vorrichtung 3 zu halten und zu bedienen hat und andererseits im allgemeinen über den Operationstisch und die übrige Umgebung hochfrequenzmäßig mit dem zweiten Anschluß 8 des Hochfrequenzgenerators verbunden ist, fließt ein Strom 19 von den leitenden Teilen 3a über den Arzt 14 zum Anschluß 8 des Hochfrequenzgenerators. Berührt der Arzt 14 während des Operationsvorganges den Körper des Patienten, so fließt über diese Berührungsstelle der Strom 20.

Falls eine Anlage verwendet wird, bei der die leitenden Teile 3·. der Vorrichtung vollständig gegen den Körper des Patienten isoliert sind, so sind die Stromzweige 16£>und 18 relativ schwach ausgebildet, da die entsprechenden Ströme nur kapazitiv zu den leitend» ι Teilen fließen können. Bei vorhandenem Spülwasser Π ie Bt den leitenden Teilen jedoch ein relativ großer Hochfrequenz.stroni J7£> zu, der dann nur über den Arzt als Strom 19 nbfließen kann. Bei (.'-unktförmiger Berührungsfläche zwischen Arzt und Vorrichtung, wie sie z. B. am Auge des Arztes bei Beobachtung des Operationsfeldes über das Okular der optischen Einrichtung auftreten kann und wenn der Arzt zur Bedienung der Vorrichtung isolierende Handschuhe trägt, kann dieser Strom relativ hoher Stromstärke zusätzlich in Form von Funkenentladungen mit der hprpiK gesrhildprlrn Gpfiihrclimg iibprlrplpn Pin solcher Strom ist in F i g. 2 mit 21 bezeichnet. Anhand von F i g. 3 soll kurz erläutert werden, warum in F i g. 2 der zwischen den leitenden Teilen 3a und dem menschlichen Gewebe 1 fließende Gesamtstrom in zwei an sich parallele Stromzweige 166 und 18 aufgetrennt ist. Dafür sollen beispielhaft die Verhältnisse skizziert werden, die sich bei einer Operation im Bereich der Prostata ergeben.

Die Vorrichtung 3 ist so in die Harnröhre eingeführt, daß die Sonde 4 an das zu schneidende oder zu koagulierende Gewebe herangeführt werden kann. Der vom f'ochfrequenzgenerator 2 erzeugte Hochfrequenzstrom wird größtenteils über die leitende Verbindung 5 der Sonde 4 zugeführt und fließt von dort über das menschliche Gewebe 1 zur Elektrode 9 und über die leitende Verbindung 7 zum Hochfrequenzgenerator zurück. Die von der Sonde 4 zur Elektrode 9 insgesamt fließenden Hochfrequenzströme 16a. 166. 17a und 18 erfüllen das menschliche Gewebe 1 des Patienten in Form eines komplizierten Strömungsfeldes, wie in Fig. 3 anhand einiger, durch Pfeile gekennzeichneter Strömungslinien angedeutet ist.

Wäre die Vorrichtung 3 nicht vorhanden oder vollständig nichtleitend, so wurde der gesamte von der Sonde 4 ausgehende Hochfrequenzstrom durch das menschliche Gewebe als Strom 16a direkt zur Elektrode 9 verlaufen. Bringt man eine Vorrichtung mit metallisch leitenden Teilen 3a in das Strömungsfeld ein, so fließt ein großer Anteil 16fc des von der Sonde ausgehenden Hochfrequenzstromes zu den leitenden Teilen der Vorrichtung, um an einer anderen, der Elektrode 9 näher gelegenen Stelle die Teile 3a als Strom 18 wieder zu verlassen und dann über das menschliche Gewebe zur Elektrode 9 zu fließen. Umfangreiche Messungen bei Operationen am Menschen und bei Experimenten mit Nachbildungen haben erwiesen, daß der Anteil 16fc des Hochfrequenzstromes, der über gebräuchliche, aus metallischen Werkstoffen aufgebaute Vorrichtungen fließt, mehr als 50 % des von der Sonde 4 in das menschliche Gewebe 1 abfließenden Gesamtstromes betragen kann und eine der wesentlichen, bisher nicht erkannten Gefahrenquellen darstellt.

Die Hochfrequenzströme 166 und 18, die zwischen den leitenden Teilen 3a der Vorrichtung 3 und dem menschlichen Gewebe 1 fließen, erwärmen das menschliche Gewebe je nach der an den verschiedenen Berührufigssteüen auftretenden Stromdichte. Bei heute gebräuchlichen Vorrichtungen und normalen Verhältnissen während des Operationsvorganges sind die beschriebenen Erwärmungen jedoch unterhalb der Grenze, bei der eine Gefährdung des menschlichen Gewebes in der Umgebung der Vorrichtung auftritt. Normale Verhältnisse liegen dann vor, wenn die Operationsdauer durchschnittliche Weile nicht überschreitet, wenn der Arzt die abgegebene Leistung des Hochfrequenzgenerators nicht wesentlich über die zum Schneiden und/oder Koagulieren unbedingt notwendigen Werte einstellt und wenn nicht schlecht leitende oder isolierende Gleitmittel ungleichmäßiger Schichtstärke zwischen Vorrichtung und menschlichem Gewebe eingebracht werden.

Im Verlauf der Operationsbeobachtungen und insbesondere bei den Experimenten an den Nachbildungen des menschlichen Körpers haben die Erfinder jedoch die Erkenntnis gewonnen, daß während einer Operation

■ 5 statistisch — vom Arzt im allgemeinen nicht wahrnehmbar — Ereignisse auftreten können, bei denen der Strom tft zwischen den leitenden Teilen 32 und dem menschlichen Gewebe 1 sehr hohe, das menschliche Gewebe schädigende Werte annehmen kann. Ein

ίο solches Ereignis tritt beispielsweise ein. wenn sich ein mit Hilfe der Sonde 4 abgetrenntes Gewebestück 22 zwischen die Sonde 4 und eines der leitenden Teile 3a der Vorrichtung legt. In diesem Fall fließt von der Sonde 4 zu den leitenden Teilen 3a ein in F i g. 2 mit 23 bezeichneter Strom, dessen Größe nahezu dem gesamten, vom Generator gelieferten Hochfrequenzstrom entsprechen kann.

Ähnliche Verhältnisse liegen vor, wenn aufgrund eines Isolationsfehlers oder wegen eingedrungener

Feuchtigkeit ein Überschlag oder wenigstens ein Entladungsvorgang zwischen der Zuleitung 5 und den leitenden Teilen der Vorrichtung auftritt, oder wenn die Sonde 4 versehentlich so verformt wurde, daß sie sich den leitenden Teilen bis zum galvanischen Kontakt bzw.

bis zur Ausbildung eines Überschlages nähert. Der in solchen Fällen den leitenden Teilen zufließende Strom, der dann ebenfalls etwa die Größe des vom Generator gelieferten Gesamtstromes annehmen kann, ist in F i g. 2 mit 24 gekennzeichnet.

Beim Eintreten der geschilderten, unerwünschten treigmsse muü der grobe, den leitenden Teilen 3a zufließende Hochfrequenzstrom von diesen auf den jeweils existierenden Stromwegen zum Anschluß 8 des Hochfrequenzgenerators weitergeleitet werden. Sind die leitenden Teile der Vorrichtung gegenüber dem Körper des Patienten nicht isoliert, so fließt dieser Strom vorwiegend in Form des Stromkreises 18 in F i g. 2 über das menschliche Gewebe zur Elektrode 9 und zum Hochfrequenzgenerator ab. Beim Übergang des Stromes 18 von den leitenden Teilen 3a zum menschlichen Gewebe tritt dann wegen der hohen Stromstärke eine Erwärmung auf, die zur Gewebezerstörung führen kann. Sind die leitenden Teile gegenüber dem Körper des Patienten isoliert, so kann dieser Strom nur über den Arzt in Form des Stromes 19 oder in Form von Funkenentladungen 21 abfließen.

Die Untersuchungen der Erfinder haben ergeben, daß die Gefährdung des Patienten oder des Arztes vorzugsweise in solchen Augenblicken besteht, in denen

die Spannung der leitenden Teile 3a gegenüber den Teilen 1 bzw. 14 groß ist und dadurch grundsätzlich die Möglichkeit großer Ströme durch Arzt, bzw. Patient gegeben ist. In einem Extremfall, nämlich Isolation zwischen 3a und dem Patienten, gefährden die hohen

Ströme nur den Arzt. Im anderen Extremfall, wenn durch den bereits erwähnten Kurzschluß 13 zwischen 3a und 8 keine Spannung zwischen 3a und 14 besteht, gefährden die hohen Ströme nur den Patienten. Im

letzteren Fall bildet sich bevorzugt ein hoher Strom auf dem Weg 16fr aus. weil dieser über die leitenden Teile 3a und den Kurzschluß 13 einen Weg mit relativ geringem Widerstand vorfindet.

Die zusätzliche Schaltung 10 nach der Erfindung mit ihren Verbindungen 25 dient zur Beeinflussung der als Gefahrenquelle erkannten Spannung zwischen den leitenden Teilen 3a und dem Anschluß 8 des Generators derart, daß sie im allgemeinsten Sinn das Entstehen gefährlicher Spannungen vermindert oder gegebenenfalls verhindert. Sie stellt im Zuge der Verbindung 25 eine Impedanz Z her, die nach den vorhergehenden Erläuterungen kein Kurzschluß sein darf, die also oberhalb eines unteren Grenzwerts liegen muß. Messungen haben ergeben, daß die zwischen den Anschlüssen 6 und 8 erscheinende Impedanz der in Fig. 2 gezeichneten Anordnung bei Abwesenheit der Schaltung iO durchweg zwischen 300 und iöööOhm liegt. Wenn die Schaltung 10 daher nicht wie ein Kurzschluß wirken soll, darf der Scheinwiderstand der Schaltung 10 nicht mehr als eine Größenordnung kleiner sein als der vorher genannte Scheinwiderstandswert. Experimentell wurde in Übereinstimmung mit diesen Überlegungen ein unterer Grenzwert von 100 Ohm festgestellt.

Bei einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist die zusätzliche Schaltung 10 so gestaltet, daß sie in der Verbindung 25 einen Scheinwiderstand von höchstens 1000 Ohm herstellt, bin solcher Scheinwiderstand ist im allgemeinen noch klein im Vergleich zu dem Scheinwiderstand, den der Arzt für die Stromwege 19, 20 und 21 darstellt, wodurch die über den Arzt 14 fließenden Ströme insgesamt merklich kleiner werden. Insbesondere bei Anlagen, bei denen die leitenden Teile 3a der Vorrichtung vollständig gegen den Körper des Patienten isoliert sind, könnten bei Scheinwiderständen der zusätzlichen Schaltung, die wesentlich höher als 1000 Ohm sind, schon bei kleinen Strömen 15, 166, 17i>, 23 und 24 relativ hohe Spannungen zwischen den leitenden Teilen und Arzt bestehen.

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widerstand der Schaltung 10 kann nicht verhindern, daß in einigen Fällen besonders großer Ströme 23 bzw. 24 weiterhin eine Gefährdung des Patienten bzw. des Arztes besteht. In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wird daher die zusätzliche Schaltung (10) so gestaltet, daß der durch diese Schaltung fließende Hochfrequenzstrom bzw. eine in der zusätzlichen Schaltung entstehende Hochfrequenzspannung feststellbar und das Überschreiten eines vorgeschriebenen Grenzwertes oder vorgeschriebener Grenzwerte anzeigbar ist. Im einfachsten Fall veranlaßt die Anzeige den operierenden Arzt, den Hochfrequenzstrom zu unterbrechen oder zu vermindern und nach den Ursachen der Grenzwertüberschreitung zu forschen.

Fig.4 zeigt Möglichkeiten zur Gestaltung der Impedanz Z der Schaltung 10 und den Anschluß eines Spannungsmessers 26. Die Impedanz Zkann formal aus drei Impedanzen Zi, Zi und Zi in ^-Schaltung bestehen oder ein solches Ersatzbild besitzen, wobei Z2 = 0 und/oder Z3 = » sein kann.

Im Fall Zi = 0 liegt der Spannungsmesser zwischen den Anschlüssen 3a und 8 und mißt die gesamte Spannung, die an der Schaltung 10 liegt Wenn Z2 nicht verschwindet, mißt der Spannungsmesser nur d«7 Teil der Spannung, den der aus Z\ und Z₂ bestehende Spannungsteiler herstellt Das Ersatzbild kann in bekannter Weise auch einen Spannungswandler darstellen.

Fig. 5 zeigt Möglichkeiten zur Gestaltung der Impedanz 10 und des Anschlusses eines Strommessers 27. Die Impedanz kann aus 3 Impedanzen Zi, Z₂ und Zj in T-Schaltung bestehen oder ein solches Ersatzbild besitzen, wobei Z₂ = °o und/oder Z) = 0 sein kann. Im Fall Z₂ = oo fließt der gesamte Strom der Schaltung 10 durch den Strommesser. Wenn Z₂ endliche Größe besitzt, mißt der Strommesser nur einen Teil des Stromes.

ίο Da Gefahren für Patient und Arzt nur beim Überschreiten bestimmter Grenzwerte bestehen, erfolgt eine Anzeige erfindungsgemäß nur beim Überschreiten von Grenzwerten. Am Ausgang des Spannungsmessers in Fig. 4 bzw. am Ausgang des Strommessers befindet sich daher in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Mcßwerivergleichsschaltung 28. Diese Meßwertvergleichsschaltung ist so gestaltet, daß man in ihr einen Grenzwert einstellt, dieser Grenzwert mit dem gemessenen Spannungs- bzw. Stromwert verglichen wird und beim Überschreiten des Grenzwerts in einer Anzeigevorrichtung 29 eine Anzeige ausgelöst wird.

Im einfachsten Fall wird der Grenzwert durch das Bedienungspersonal auf einen konstanten, vorgeschriebenen Wert eingestellt. Bei anderen Anwendungsfällen besteht eine vorteilhafte Ausführungsform darin, den Grenzwert aus charakteristischen Spannungen oder Strömen der Anordnung durch einen Meßvorgang zu gewinnen. Beispielsweise wird durch einen weiteren Spannungsmesser 30 oder Strommesser 31, bzw. Strommesser 32 die vom Hochfrequenzgenerator zwischen den Punkten 6 und 8 erzeugte Spannung bzw. der vom Hochfrequenzgenerator durch die Leitung 5 oder die Leitung 7 gelieferte Strom oder ein diesen Größen proportionaler Anteil gemessen und daraus ein Grenzwert Gabgeleitet. In einem anderen Beispiel wird durch einen Spannungsmesser 35 die zwischen der Sonde 4 und den leitenden Teilen 3,-/ bestehende Spannung oder ein ihr proportionaler Anteil gemessen und aus ihm ein Grenzwert abgeleitet. Der so

gleichsschaltung 28 zugeführt.

Wenn man den Grenzwert aus einer charakteristischen, elektrischen Zustandsgröße (Spannung oder Strom) des Stromkreissystems der Fig. 2 ableitet und dieses mit einer Zustandsgröße der Schaltung 10 in einer Meßwertvergleichsschaltung vergicicht, so ergibt dieser Vergleich eine Aussage über den Impedanzzustand des Stromkreissystems. Ein Überschreiten des Grenzwerts bedeutet dann, daß sich der Impedanzzustand in einer nicht mehr zugelassenen Weise verändert hat, beispielsweise durch Funken auf den Wegen 21 oder 24 oder durch ein abgetrenntes Gewebestück 22.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden die zwei genannten Grenzwertkriterien, der konstante Grenzwert und der aus einer charakteristischen Zustandsgröße abgeleitete Grenzwert gleichzeitig verwendet. Hierbei ergibt der konstante Grenzwert eine obere Grenze, die in keinem Fall überschritten werden darf, weil sie in jedem Fall gefährlich ist. Solange der Zustand des Stromkreissystems diese obere Grenze nicht erreicht gilt das andere Grenzwertkriterium, das nur unzulässige Impedanzänderungen feststellt. In. einfachsten Fall ist dann der den Grenzwert erzeugende Spannungsmesser 30 oder 35 oder der Strommesser 31 oder 32 so gestaltet, daß er einen Grenzwert abgibt, der bis zu einem fest eingestellten, oberen Schrankenwert der vom Spannungsmesser 30

gemessenen Spannung, bzw. dem vom Strommesser 3I₁ '.! gemessenen Strom proportional ist. und beim Überschreiten des oberen Schrankenwerts konstant gleich diesem Schrankenwert ist. Dieses Verhalten der Schaltung kann auch dadurch erreicht werden, daß nach Fig. 10 für den Spannungsvergleich bzw. nach Fig. 11 für den Stromvergleich zwei Meßwertvergleichsschaltungen 33 und 34 vorhanden sind, und der ersten MeBwertvergleichsschaltung der konstante Grenzwert G I und der zweiten MeßwertvergleichsschaUung ein Grenzwert G 2 zugeführt ist, der nach der vorhergehenden Beschreibung einer charakteristischen, elektrischen Zustandsgrößi; d"r Anlage proportional ist. Hierbei sind die Meßwertschaltungen so ausgebildet, daß jede für sich in der Anzeigevorrichtung 29 die Anzeige auslöst.

Für die meisten Anwendungen der Erfindung ist es vorteilhaft, daß die Anzeigeeinrichtung so gestaltet ist, daß sie ein für den Arzt wahrnehmbares Signal abgibt, wobei zur Sicherstellung der Wahrnehmbark.it dieses Signal mindestens eine Sekunde lang erhalten bleibt. Die Anzeige kann aber auch dazu dienen, ohne Mitwirkung des operierenden Arztes, mit Hilfe einer Steuereinrichtung 36 die vom Hochfrequenzgenerator abgegebene Leistung zu vermindern oder ihn völlig ίο abzuschalten, wobei diese Leistungsverminderung, mit Hilfe einer Zeitschaltung, eine gewisse Zeit, mindestens eine Sekunde, andauert, um dem Arzt die Möglichkeit zu geben, die Ursachen der Grenzwertüberschreitung zu erkennen und zu beseitigen.

: Zeichnungen

Claims (19)

Patentansprüche:

1. Anlage zum Schneiden und/oder Koagulieren menschlichen Gewebes in der Chirurgie mit Hiife eines Hochfrequenzstromes, bei der der von einem Hochfrequenzgenerator unsymmetrisch gespeiste Stromkreis eine zum Schneiden und/oder Koagulieren dienende Sonde und eine inaktive Elektrode enthält und eine zur Führung der Sonde in einem Zugang zum Körper dienende Vorrichtung mit leitenden, von der Sonde isolierten Bestandteilen vorhanden ist, und eine Verbindung zwischen den leitenden Bestandteilen und dem erdseitigen Anschluß des Hochfrequenzgenerators besteht, da- durch gekennzeichnet, daß die Verbindung über eine zusätzliche Schaltung (10) erfolgt und die zusätzliche Schaltung so gestaltet ist, daß sie in dieser Verbindung (2S) einen Scheinwiderstand von mindestens 100 Ohm herstellt

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Schaltung (10) so gestaltet ist, daß sie in der Verbindung (25) einen Scheinwiderstand von höchstens 1000 Ohm herstellt

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durch diese Verbindung fließende Hochfrequenzstrom, bzw. die zwischen den Anschlüssen der zusätzlichen Schaltung bestehende Hochfrequenzspannung feststellbar und das Überschreiten eines vorgeschriebenen Grenzwertes an- zeigbar ist

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang des Spannungsmesser (26) oder des Strommessers (27) der zusätzlichen Schaltung (10) eine Meßwertvergleichsschaltung (28) angeschlossen ist und dieser Meßwertvergleichsschaltung ein Grenzwert (G) zugeführt ist und die Meßwertvergleichsschaltung so gestaltet ist, daß sie beim Oberschreiten des Grenzwertes in einer Anzeigeeinrichtung (29) eine Anzeige auslöst

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der der Meßwertvergleichsschaltung (28) zugeführte Grenzwert (G) auf einen konstanten Wert eingestellt ist

6. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Spannungsmesser (30) vorhanden ist, der die vom Hochfrequenzgenerator (2) gelieferte Hochfrequenzspannung oder einen dazu proportionalen Anteil mißt und dieser Meßwert als Grenzwert der Meßwertvergleichs- jo schaltung (28) zugeführt ist

7. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Spannungsmesser (35) vorhanden ist, der die zwischen der Sonde (4) und den leitenden Teilen (3a) der Vorrichtung liegende js Spannung oder einen dazu proportionalen Anteil mißt und dieser Meßwert als Grenzwert der Meßwertvergleichsschaltung zugeführt ist

8. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Strommesser (31) vor- handen ist, der den in der Verbindungsleitung (5) vom Hochfrequenzgenerator (2) zur Sonde (4) fließenden Strom oder einen dazu proportionalen Anteil mißt, und dieser Meßwert als Grenzwert der Meßwertvergleichsschaliung zugeführt ist.

9. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Strommesser (37) vorhanden ist, der den in der Verbindungsleitung (7) von der Elektrode (9) zum Hochfrequenzgenerator (2) fließenden Strom oder einen dazu proportionalen Anteil mißt, und dieser Meßwert als Grenzwert der Meßwertvergleichsschaltung zugeführt ist

10. Anlage nach Anspruch 6, 7,8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Spannungsmesser (30, 35) bzw. zusätzliche Strommesser (31, 32) so gestaltet ist, daß er einen Grenzwert (G) abgibt, der bis zu einem fest eingestellten oberen Schrankenwert der vom Spannungsmesser (30) gemessenen Spannung, bzw. dem vom Strommesser (31,32) gemessenen Strom proportional ist und beim Überschreiten des oberen Schrankenwertes konstant gleich diesem Schrankenwert ist

11. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang des Spannungsmessers (26) oder des Strommessers (27) der zusätzlichen Schaltung (10) zwei Meßwertvergleichsschaltungen (33,34) angeschlossen sind und der ersten Meßwertvergieichsschaitung (33) ein fest eingestellter Grenzwert (Gi) und der zweiten Meßwertvergleichsschaltung (34) ein. zusätzlicher Grenzwert (G 2) zugeführt ist und die Meßwertvergleichsschaltungen so ausgebildet sind, daß jede für sich beim Überschreiten des jeweiligen Grenzwertes in der Anzeigeeinrichtung (29) die Anzeige auslöst

12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der der zweiten Meßwertvergleichsschaltung (34) .-sigeführte Grenzwert (G 2) von einem zusätzlichen Spannungsmesser (30) gebildet ist wobei dieser Spannungsmesser so gestaltet ist daß er die vom Hochfrequenzgenerator (2) gelieferte Hochfrequenzspannung oder einen dazu proportionalen Anteil mißt

13. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet daß der der zweiten Meßwertvergleichsschaltung (34) zugeführte Grenzwert (G 2) von einem zusätzlichen Spannungsmesser (35) gebildet ist, wobei dieser Spannungsmesser so gestaltet ist daß er die zwischen der Sonde (4) und den leitenden Teilen (3a) der Vorrichtung liegende Spannung oder einen dazu proportionalen Anteil mißt

14. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet daß der der zweiten Meßwertvergleichsschaltung (34) zugeführte Grenzwert (G 2) von einem zusätzlichen Strommesser (31) gebildet ist, wobei dieser Strommesser so gestaltet ist, daß er den in der Verbindungsleitung (5) vom Hochfrequenzgenerator (2) zur Sonde (4) fließenden Strom oder einen dazu proportionalen Anteil mißt.

15. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der der zweiten Meßwertvergleichsschaltung (34) zugeführte Grenzwert (G 2) von einem zusätzlichen Strommesser (32) gebildet ist wobei dieser Strommesser so gestaltet ist, daß er den in der Verbindungsleitung (7) von der Elektrode (9) zum Hochfrequenzgenerator (2) fließenden Strom oder einen dazu proportinalen Anteil mißt.

16. Anlage nach Anspruch 3 und 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung (29) so gestaltet ist, daß sie nach Auslösung durch einen Meßwertvergleicher (28, 33, 34) ein Signal abgibt, das für den operierenden Arzt wahrnehmbar ist.

17. Anlage nach Anspruch 3 und 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Schaltung (10) so gestaltet ist, daß sie eine Steuereinrichtung (36) enthält, die so ausgebildet ist, daß sie bei Grenzwertüberschreitung in einem oder mehreren der Meß-

wertvergleicher (28, 33, 34) derart ausgesteuert ist, daß sie die vom Hochfrequenzgenerator (2) abgegebene Leistung vermindert

18. Anlage nach Anspruch 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung so gestaltet ist, daß das von ihr abgegebene Signal zur Sicherstellung der Wahrnehmbarkett für eine Dauer von mindestens einer Sekunde erhalten bleibt

19. Anlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet daß die Steuereinrichtung so gestaltet ist, daß die von ihr veranlaßte Verminderung der vom Hochfrequenzgenerator (2) abgegebene Leistung für eine Zeit von mindestens einer Sekunde erhalten bleibt