DE2365276B2 - Stromversorgungsvorrichtung für ein chirurgisches Messer - Google Patents

Description

4^ri Die Erfindung betrifft eine Stromversorgungsvorrichlung für ein chirurgisches Messer, mit Mitteln zur Erzeugung eines Hochfrequenzstromes, mit Mitteln zur Zuführung des Hochfrequenzstromes zum chirurgischen Messer, mit Detektormitteln zur Feststellung des

w Stromflusses im Messerstromkreis und mit Mitteln zur Feststellung einer Differenz zwischen der von den Detektormitteln gelieferten Ausgangsspannung mit einer Vergleichsspannung. Eine solche Stromversorgungsvorrichtung ist aus der US-PS 36 01 126 bekannt.

Chirurgische Messer weisen im allgemeinen eine Behandlungselektrode, die dem Ende einer Nadel oder Klinge ähnelt und eine sehr geringe Berührungsfläche besitzt, und eine fest angeordnete Elektrode in Form einer Platten-Elektrode, die eine große Berührungsfläehe besitzt, auf, wobei ein Hochfrequenzstrom zwischen der Behandlungselektrode und der festen Elektrode durch den menschlichen Körper geleitet wird. Der Hochfrequenzstrom, der sich am Ende der Behandlungselektrode konzentriert, erzeugt dort joule'sche Wärme und diese Joule'sche Wärme verursacht in einer Gewebestruktur eine Gasexplosion, wodurch es möglich wird, an einem betroffenen Körperteil einen Einschnitt oder eine Durchtrennung durchzuführen.

Mittels eines Stromes von etwas höherer Frequenz als die des Stromes zum Schneiden oder mittels eines Hochfrequenzstromes, der mit einem gedämpften Niederfrequenzstrom amplitudenmoduliert ist, wird im menschlichen Körper eine thermische Koagulation des Körperproteins an der operierten oder geschnittenen Fläche erreicht, wodurch Lymphgefäße und feine Blutgefäße verschlossen und damit Blutungen gestoppt werden.

Bei elektrisch arbeitenden Messern passiert es häufig, daß der Patient an einem Körperteil verbrannt wird, an dem nicht operiert wird. Darüber hinaus kann durch Berührung des Körpers mit anderen elektrischen Geräten ein konzentrierter Strom unnötigerweise durch den Körper des Patienten fließen, wenn eine Zuführungsleitung zwischen der Stromversorgungsquelie und dem chirurgischen Messer unterbrochen ist oder der Kontaktwiderstand zwischen dem Patienten und den Elektroden des chirurgischen Messers zunimmt. Es ist häufig der Fall, daß ein Patient bei einer 0,-eration mit anderen Geräten, mit denen Körper- oder Organfunktionen während der Operationen gemessen werden, z. B. Geräte zur Kontrolle dei Herz- und Alemfunktion, in Berührung kommt. Bei vollkommener Unterbrechung der Zuleitung zur fest angeordneten Elektrode wird dann bei Ansetzen des Messers der Stromkreis über einen unerwünschten Weg geschlossen, so daß die Hochfrequenzenergie sich nicht an der zu operierenden Stelle auswirkt, sondern an einer anderen Stelle des Körpers. Bei zunehmendem Kontaktwiderstand zwi- in sehen dem Patienten und beispielsweise der fest angeordneten Elektrode, wird sich beim Schließen des Stromkreises die Hochfrequenzenergie nicht an der gewünschten Stelle sondern im Bereich der Berührung des Körpers mit der fest angeordneten Elektrode ss auswirken und dort zu Verbrennungen führen.

Bei der eingangs erwähnten US-PS 36 01 126 dient ein Detektormittel für den Stromfluß dazu, den durch den Messerstrornkreis fließenden Strom konstant zu hallen, damit bei Widerstandsschwankungen während der Operation eine homogene Behandlung erfolgen kann. Dies wird durch Regelung der Verstärkung eines Leistungsverstärkers bewirkt. Die Verstärkung des Verstärkers wird durch einen Differenzverstärker geregelt, der eine als Vergleichsspannung dienende 4^r> Ausgangsspannung von einer Potentiometeranordnung mit dem Ausgang der Detektormittel für den Stromfluß im Messerstromkreis vergleicht.

Bei dieser Anoi dnung führt jedoch die Aufrechterhaltung des Stromes auf einem konstanten Pegel dazu, daß, ■■><> wenn der Patient mit einer anderen leitenden Vorrichtung als der Elektrode in Berührung kommt, Verbrennungen oder Stromschläge möglich sind. Ein Abschalten der Stromversorgung bei Ansteigen des Widerstandes im Stromkreis über einen bestimmten v, Wert ist zwar vorgesehen, jedoch erst dann, wenn das chirurgische Messer in Betrieb genommen und der Stromkreis geschlossen wird. Zu diesem Zeitpunkt kommt jedoch die Abschaltung zu spät, weil die Stromversorgungsvorrichtung bereits auf volle Lei- t>o stung geschaltet ist und dann sofort der Verbrennungsschaden oder Stromschlag eintritt.

Aus der US-PS 36 28 094 und der DE-AS 11 39 927 sind Sicherheitsschaltungen bekannt, die nur bei auf volle Leistung eingeschalteter Hochfrequenzenergie wirksam werden und für den Fall, daß bei bereits angesetzter Behandlungselektrode ein Fehler festgestellt wird, ein Alarmsignal erzeugen oder den Hochfrequenzgenerator abschalten* Eine Gefährdung des Patienten wird hierbei zwar vermindert aber nicht unterbunden.

Aus der US-PS 36 83 923 ist ferner eine an die Netzzulehung eines elektrischen Gerätes angeschlossene Sicherheitsschaltung bekannt, die bei falscher Polung der Anschlüsse oder bei fehlender Erdung eine Einschaltung verhindert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Stromversorgungsvorrichtung für ein chirurgisches Messer der eingangs genannten Art Mittel vorzusehen, die vor Inbetriebnahme des Messers erlauben zu prüfen, ob ein Zustand vorliegt, bei dem der Patient einer Verbrennung oder einem Stromschlag ausgesetzt ist.

Die gestellte Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß an die Mittel zur Erzeugung des Hochfrequenzstromes eine Auswahlvorrichtung angeschlossen ist, durch die dem Messer die zur Operation benötigte volle oder eine zum Feststellen des Stromflusses im Messerstromkreis geschwächte Hochfrequenzenergie zuführbar ist, daß die Detektormittel sowohl der Zuleitung zur festen Elektrode als auch der Zuleitung zur Behandlungselektrode zugeordnet sind, daß eine Schaltung zur Feststellung einer Differenz zwischen der von dem der Behandlungselektrode zugeordneten Detektormittel gelieferten Ausgangsspannung und einer ersten Vergleichsspannung vorgesehen ist, daß eine Schaltung zur Feststellung einer Differenz zwischen der von beiden Detektormitteln gelieferten Spannungen und einer zweiten Vergleichsspannung vorgesehen ist, daß die Ausgangssignale der beiden Schaltungen Mittel zur Bestimmung, ob über das Messer der für die Operation notwendige Strom fließt oder nicht, beaufschlagen und daß den Bestimmungsmitteln Anzeigemittel nachgeschaltet sind, die in Abhängigkeit von den von den Bestimmungsmitteln abgegebenen Signalen anzeigen, ob der für die Operation notwendige Strom fließt oder nicht.

Durch diese Maßnahmen wird dem operierenden Arzt signalisiert, ob er die Operation durchführen kann, oder ob einer der genannten Fehler vorliegt. Der für die Operation notwendige Strom ist dann gegeben, wenn der volle Nutzstrom über die Elektroden fließt und keinerlei Nebenschlußwege vorhanden sind.

Die vorgeschlagene Vorrichtung ermöglicht vor der Operation eine Beaufschlagung des Messers mit einer so geringen Hochfrequenzenergie, daß keinerlei Schaden für den Patienten eintreten kann, wenn zur Prüfung des Stromflusses die Behandlungselektrode an den Körper angelegt wird. Nach Einschalten des Gerätes signalisiert die Anzeigevorrichtung stets, daß noch nicht geschnitten werden darf. Der behandelnde Arzt legt dann, bei zunächst geschwächter und gefahrloser Dosierung der Hochfrequenzenergie das Messer an den Körper des Patienten an, um festzustellen, ob der volle Nutzstrom fließt oder ob ein Fehler vorliegt. Wenn dann die Anzeigevorrichtung signalisiert, daß keine Nebenschlüsse oder Leitungsunterbrechungen vorhanden sind, kann die volle Hochfrequenzenergie eingeschaltet und der Operationsvorgang begonnen werden. Es wird also zwangsläufig eine Prüfung vorgenommen, bevor überhaupt die Möglichkeit eines Schadens für den Patienten eintreten kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung bedeutet

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform;

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Abwandlung der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsforni;

F i g. 3 ein Blockschaltbild einer dritten Ausführungsform und

Fig.4 ein Blockschaltbild einer vierten Ausführungsform.

Gemäß Fig. 1 besteht eine Auswahlvorrichtung 78 aus zwei Toren 81 und 82, einem die Tore beaufschlagenden Generator 71 und einem Schalter 72. Die Ausgangsklemme eines Hochfrequenzgenerators 11 ist über das Tor 81 mit einer ODER-Schaltung 62 verbunden. Die Ausgangsklemme des Hochfrequenzgenerators 11 ist ferner über das Tor 82 mit einer aus einem veränderbaren Widerstand bestehenden Einstellschaltung 12 verbunden, deren Ausgang an die ODER-Schaltung 62 angeschlossen ist. Das Ausgangssignal der ODER-Schaltung 62 wird über eine aus einem Spannungsverstärker 21 und einem Leistungsverstärker 22 bestehende Reihenschaltung einem Ausgangstransformator 31 zugeführt. Kondensatoren 32 und 33 am Ausgang des Transformators dienen zur Sperrung des Gleichstromes. Am Ausgang der Schaltung 3 stehende Signale werden einem elektrischen, chirurischen Messer 4 zugeführt, das eine Behandlungselektrode 4i und eine feste Elektrode 42 besitzt.

Zwischen dem Kondensator 32 und der Behandlungselektrode 41 ist ein erster Pegeldetektor 91 zur Feststellung des der Behandlungselektrode 41 zugeführten Hochfrequenzstromes vorgesehen. Ein Ausgangssignal A vom Detektor 91 wird einem dritten Tor 83 über eine Reihenschaltung zugeführt, die aus einem Spannungsumsetzer 99 in Form eines Transformators und einer Gleichrichterschaltung 101 besteht. Das Ausgangssignal des Tores 83 wird einem Verstärker 111 zugeführt. Durch den Detektor 91, den Spannungsumsetzer 99, die Gleichrichterschaltung 101 und den Verstärker 111 wird eine Schaltung 911 zur Feststellung des Pegels gebildet. Ein zweiter Pegeldetektor 92 ist zwischen dem Kondensator 33 und der festen Elektrode 42 angeordnet. Der zweite Pegeldetektor 92 dient zur Ermittlung des Amplitudenpegels des der festen Elektrode 42 zugeführten Hochfrequenzstromes. Ein Ausgangssignal B vom zweiten Pegeldetektor 92 wird einem vierten Tor 84 über einen zweiten, ebenfalls aus einem Transformator bestehenden Spannungsumsetzer 100 und einer Gleichrichterschaltung 102 zugeführt. Ein Ausgangssignal vom vierten Tor 84 wird einem Differenzverstärker 121 über einen Verstärker 112 zugeführt. In den Differenzverstärker 121 wird auch der Ausgang des Verstärkers 111 eingespeist. Der zweite Detektor 92, die Schaltung 102, das Tor 84, der Verstärker 112 und der Differenzverstärker 121 bilden eine Schaltung 912 zur Feststellung der Pegeldifferenz.

Ein Ausgang des Verstärkers 111 wird einem Schmitt-Trigger 131 zugeführt, dessen Eingang auch eine Vergleichsspannung von einer diese Vergleichsspannung erzeugenden Schaltung 141 zugeführt wird. Der Schmitt-Trigger 131 und die Schaltung 141 bilden eine Vergleichsschaltung 341. Das Ausgangssignal vom Schmitt-Trigger 131 wird einem Multivibrator 151 zugeführt. Der Eingang des Multivibrators 151 wird ferner vom Generator 71 der Auswahlvorrichtung 78 über eine der beiden Schaltstellungen des Schalters 72 beaufschlagt Der Multivibrator 151 wird beim Anstejgen des Ausgangssignals des Generators 71 der Auswahlvorrichtung 78 zurückgesetzt und beim Abfall des Ausgangssignals des ersten Schmitt-Triggers 131 gesetzt und gibt dabei ein Setz-Ausgangssignal an ein UND-Tor 153.

Das Ausgangssignal vom Differenzverstärker 121 der Schaltung 912 wird einem zweiten Schmitt-Trigger 132 zugeführt, dem auch eine Vergleichsspannung zugeführi wird, die in der Schaltung 142 erzeugt wird. Der Schmitt-Trigger 132 und die Schaltung 141 bilden eine Schaltung 342. Der Wert der Vergleichsspannung wird experimentell bestimmt und entspricht einer Ausgangsspannung des Differenzverstärkers der Schaltung 912.

wenn die Differenz zwischen der Größe des der Behandlungselektrode 41 zugeführten Stromes und des der festen Elektrode 42 zugeführten Stromes innerhalb eines zulässigen Bereiches maximal ist. Wenn das Ausgangssignal des Differenzverslärkers 121 eine geringere Spannung besitzt als die Vergleichsspannung dann befindet sich das chirurgische Messer 4 in einem für die Operation notwendigen Zustand, so daß die Erzeugung eines Ausgangssignals am Schmitt-Trigger 132 bewirkt wird. Ein am Schmitt-Trigger 132 vorhandenes Ausgangssignal wird durch einen zweiter Multivibrator 152 zugeführt. Der Ausgang des Generators 71 der Auswahlvorrichtung 78 wird ebenfalls dem Multivibrator 152 über eine der beiden Schaltstellungen des Schalters 72 zugeführt. Der Multivibrator 152 wird beim Ansteigen des Ausgangssignals des Generators 71 der Auswahlvorrichtung 78 gesetzt und beim Abfall des Ausgangssignals am zweiten Schmitt-Trigger 132 der Schaltung 342 zurückgesetzt, wodurch der zweite Multivibrator 152 nunmehr in den gesetzten Zustand gebracht wird und ein Signal erzeugt, das seinerseits dem UND-Tor 153 zugeführt wird. Die Multivibratoren 151 und 152 sowie das UND-Tor 153 bilden ein Bestimmungsmittel 150.

Das Ausgangssignal des UND-Tores 153 des Bestimmungsmittels 150 wird einem Anzeigemittel 161 zugeführt. Das Anzeigemittel 161 zeigt an, daß das chirurgische Messer 4 sich im normalen für die Operation notwendigen Zustand befindet, wenn es vom UND-Tor 153 ein Ausgangssignal empfängt, und daß das chirurgische Messer 4 sich in einem anomalen, für die Operation nicht geeigneten Zustand befindet, wenn das UND-Tor 153 kein Ausgangssägna! erzeugt.

Das Ausgangssignal des Generators 71 wird den Toren 82, 83 und 84 über die eine der beiden Schaltstellungen des Schalters 72 und dem Tor 81 über die andere der beiden Schaltstellungen des Schalters 72 zugeführt. Die Tore 81, 82, 83 und 84 werden geöffnet, wenn ihnen ein Steuersignal aufgeprägt wird, und sie sind geschlossen, wenn sie kein Steuersignal erhalten.

Die Multivibratoren 151 und 152 befinden sich im zurückgesetzten Zustand, wenn die Stromversorgungsquelle zu Beginn in Betrieb gesetzt wird. Die in F i g. 1 dargestellte Anordnung arbeitet wie folgt:

Wenn das elektrische chirurgische Messer in seinen wirksamen Zustand gebracht wird, befinden sich die Multivibratoren 151 und 152 im zurückgesetzten Zustand und erzeugen kein Ausgangssignal, so daß auch das UND-Tor 153 an der Erzeugung eines Ausgangssignals gehindert wird, wodurch die Anzeigevorrichtung 161 den anomalen Zustand des chirurgischen Messers 4 anzeigt. Hierbei wird über den Schalter 72 ein Ausgangssignal vom Generator 71 nur dem ersten Tor 81 zugeführt. Dadurch öffnet dieses, wodurch dem chirurgischen Messer 4 das Hochfrequenzsignal über

es das Tor 81 ungedämpft zugeführt wird. Da die Tore 82, 83 und 84 geschlossen bleiben, wird weder der Einstellschaltung 12 ein Hochfrequenzstrom zugeführt, noch wird den Multivibratoren 151 und 152 ein Signal

aufgeprägt, so daß die Multivibratoren 151 und 152 zurückgesetzt bleiben. In diesem Zustand zeigt die Anzeigeschaltung 161 den anomalen, für die Operation nicht geeigneten Zustand des chirurgischen Messers 4 an. Dies bedeutet jedoch nicht, daß das chirurgische Messer 4 anomal leitend gemacht wird, sondern es wird gewarnt, daß das Messer 4 in Betrieb genommen wird, bevor der leitende Zustand des Messers festgestellt oder geprüft worden ist.

Wenn die feste Elektrode 42 des Messers 4 am Patienten angebracht wird und über die entsprechende Schaltstellung des Schalters 72 die Tore 82, 83 und 84 beaufschlagt werden, wird der Multivibrator 151 in seinen gesetzten und der Multivibrator 152 in seinen zurückgesetzten Zustand gebracht. In diesem Zeilpunkt wird das Tor 8! geschlossen und das Tor 82 geöffnet. Daher wird, wenn die Behandlungselektrode 41 in Berührung mit dem Patienten gebracht wird, der Schaltung 12 über das Tor 82 ein Hochfrequenzstrom zugeführt, dessen Spannung durch die Schaltung 12 auf einen solchen Pegel herabgesetzt ist, daß eine Beeinträchtigung des Patienten oder eines Organs von diesem verhindert wird. Dieser geschwächte Hochfrequenzstrom wird dem chirurgischen Messer 4 zugeführt, um dessen leitenden Zustand über die Schaltung 62 und die Spannungs- und Leistungsverstärker 21 und 22 festzustellen. Die den leitenden Zustand feststellenden Ströme, die der Behandlungselektrode 41 und der festen Elektrode 42 zugeführt werden, werden in Form der Signale A und ß gewonnen. Die Signale A und B werden den Spannungsumsetzern 99 und 100 sowie den Gleichrichter.! 101 und 102 zugeführt, von denen Signale mit positiver Spannung abgeleitet werden. Diese positiven Spannungen werden in den Verstärkern 111 und 112 verstärkt. Der Spannungspegel der Ausgangssignale des Verstärkers 111 wird mit der Vergleichsspannung verglichen, die in der Schaltung 141 erzeugt wird. Wenn der Spannungspegel des Signals A zur Feststellung des der Behandlungselektrode 41 zugeführten Hochfrequenzstromes nach Verstärkung im Verstärker 111 größer ist als die vorgegebene Vergleichsspannung, d. h., wenn der leitende Zustand der Schaltung der die Stromversorgungsquelle, das elektrische Messer und den Körper des Patienten verbindenden Schaltung normal ist und der Behandlungselektrode 41 die normale, für die Operation notwendige Stromgröße zugeführt wird, dann erzeugt der erste Schmitt-Trigger 131 ein Ausgangssignal, und der Multivibrator 151 wird zum Setzen vorbereitet. Dieser Vorbereitungszustand wird in den tatsächlichen Setzzustand überführt, wenn der Schmitt-Trigger 131 aufhört, ein Ausgangssignal zu erzeugen und ein abfallendes Ausgangssignal von ihm dem ersten Multivibrator 151 zugeführt wird, d. h. wenn die Behandlungselektrode 41 von einem Patienten 43 entfernt oder das dritte Tor 83 geschlossen wird, indem erneut die Schaltstellung des Schalters 72 geändert wird. Wenn der Spannungspegel des Signals A zur Feststellung des der Behandlungselektrode 41 zugeführten Hochfrequenzsignals nach Verstärkung im Verstärker 111 kleiner als die vorgegebene Vergleichsspannung ist, d. h. wenn der Behandlungselektrode 41 nicht die normale für die Operation notwendige Strommenge zugeführt wird, weil eine Zuführungsleitung für das chirurgische Messer 4 unterbrochen ist oder ein Berührungswiderstand zwischen den Elektroden 41 und 42 des elektrischen Messers 4 und dem Patienten 43 sehr groß ist, oder wenn die Behandlungselektrode 41 den Patienten 43 nicht berührt, dann erzeugt der Schmitt-Trigger 131 kein Ausgangssignal und der Multivibrator 151 bleibt zurückgesetzt.

Der Spannungspegel des von dem der Behandlungselektrode 41 zugeführten Hochfrequenzsignals abgeleiteten Signals A wird mit dem Pegel des Signals B im Differenzverstärker 121 verglichen, und eine Differenz zwischen den Spannungen der Signale A und B wird in dem zweiten Schmitt-Trigger 132 mit der Vergleichs-

K) spannung verglichen, die in der Schaltung 142 erzeugt wird. Wenn die Differenz zwischen den Spannungspegeln der Signale A und B größer ist als die Vergleichsspannung, d. h. wenn der zur Feststellung dienende Hochfrequenzstrom deswegen nicht über den normalen Weg fließt, weil die Zuführungsleitung der festen Elektrode 42 des Messers 4 unterbrochen ist oder ein Berührungswiderstand zwischen der festen Elektrode 42 und dem Patienten 43 sehr groß ist, so daß der Hochfrequenzstrom anstatt über die Elektroden 41 und 42 des chirurgischen Messers 4 irgendeinen anderen Weg nimmt, dann erzeugt der zweite Schmitt-Trigger 132 ein Ausgangssignal, welches den Multivibrator 152 für die Zurücksetzung vorbereitet. Wenn die Behandlungselektrode 41 vom Patienten 43 entfernt wird, oder

die Tore 83 und 84 erneut durch Ändern der Schaltstellung des Schalters 72 geschlossen werden, dann kommen die Signale A und B nicht mehr zum Differenzverstärker 121, der seinerseits aufhört, ein Ausgangssignal zu erzeugen, so daß auch verhindert wird, daß vom Schmitt-Trigger 132 ein Ausgangssignal abgegeben wird, was im Ergebnis dazu führt, daß durch den Abfall des Ausgangssignals vom zweiten Schmitt-Trigger der zweite Multivibrator 152 zum Zurücksetzen vorbereitet wird. Wenn die Differenz zwischen den Spannungspegeln des Signals zur Feststellung der der Behandlungselektrode 41 und der festen Elekirode 42 zugeführten Hochfrequenzströme kleiner ist als die Vergleichsspannung, d. h., wenn der leitende Zustand einer die Stromversorgungsquelle, das chirurgische Messer und den Patienten verbindenden Schaltung normal ist und keine Nebenschlußströme außerhalb des chirurgischen Messers auftreten, dann erzeugt der zweite Schmitt-Trigger 132 kein Ausgangssignal, und der zweite Multivibrator 152 bleibt im gesetzten Zustand.

Wenn nun die in Fig. 1 gezeigte Schaustellung des Schalters 72, durch die eine Beaufschlagung des Tores 81 ermöglicht wird, nach einem Umschalten wieder hergestellt wird, dann wird das erste Tor 81 geöffnet und

⁵" die Tore 82, 83 und 84 geschlossen, so daß die Schmitt-Trigger 131 und 132 kein Ausgangssignal abgeben, und die abfallenden Teile der Ausgangssignale der Schmitt-Trigger 131 und 132 werden jeweils den Multivibratoren 151 und 152 zugeführt, wodurch diese aus einem zum Setzen oder Zurücksetzen vorbereiteten Zustand in einen tatsächlich gesetzten oder zurückgesetzten Zustand übergeführt werden. Wenn beide Multivibratoren in einen gesetzten Zustand gebracht werden, d. h. wenn die zuvor die Tore 82, 83 und 84 beaufschlagende Schalterstellung des Schalters 72 erneut geändert wird, weil das Signal A eine höhere Spannung aufweist als die Vergleichsspannung und die Differenz zwischen den Spannungspegeln der Signale A und B geringer ist als deren Vergleichsspannung, d. h.

wenn in dem Stromkreis der den Patienten, das chirurgische Messer 4 und die Stromversorgungsquelle verbindet der für eine Operation notwendige Strom fließt, dann erzeugt das UND-Tor 153 ein Ausgangssi-

gnal, und die Anzeigeschaltung 161 zeigt den normalen Betriebszustand des chirurgischen Messers 4 an und hält das Messer 4 bereit für die Operation. Wenn das Messer 4 in einem geeigneten Betriebszustand ist, und die Behandlungselektrode 41 in Berührung mit dem Patienten 43 gebracht wird, und wenn ein vom Hochfrequenzgenerator 11 erzeugtes Hochfrequenzsignal unmittelbar der aus dem Spannungsverstärker 21 und dem Leistungsverstärker 22 bestehenden Reihenschaltung zugeführt wird, erfolgt eine Sperrung der Gleichstromkomponente des Ausgangssignals vom Verstärker 22 in der Ausgangsschaltung 3, und das Ausgangssignal der Schaltung 3 wird dem chirurgischen Messer 4 zugeführt.

Wenn zumindest einer der Multivibratoren 151 oder 152 sich im zurückgesetzten Zustand befindet, bedeutet dies ebenfalls, daß der Stromfluß zwischen dem Patienten und dem elektrischen chirurgischen Messer und zwischen dem chirurgischen Messer und der Stromversorgungsquelle für eine Operation nicht ausreicht, weil entweder die Zuführungsleitung des chirurgischen Messers 4 unterbrochen ist, die Elektrode 41 oder 42 des Messers 4 einen schlechten Kontakt mit dem Patienten hat oder der Strom nicht auf dem normalen Weg verläuft. In einem solchen Fall erzeugt das UND-Tor 153 kein Ausgangssignal, und die Anzeigevorrichtung 161 setzt die Anzeige des für die Operation nicht geeigneten Zustandes des chirurgischen Messers 4 fort, wodurch das Auftreten eines Unfalles verhindert und der Patient geschützt wird.

Wenn die die Beaufschlagung der Tore 82,83 und 84 ermöglichende Schaltstellung des Schalters 72 während einer Operation hergestellt wird und infolgedessen das UND-Tor 81 geschlossen ist, wodurch verhindert wird, daß durch das Tor 81 ein Strom fließt, und die Tore 82, 83 und 84 geöffnet werden und dem chirurgischen Messer 4 einen Hochfrequenzstrom zuführen, dann wird während der Operation geprüft, ob oder ob nicht ein für die Operation geeigneter Zustand der Schaltung vorliegt. Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel werden der Strom, der zwischen dem Patienten und dem chirurgischen Messer sowie zwischen dem chirurgischen Messer und der Stromversorungsquelle fließt, und dadurch z. B. der Zustand des Berührungswiderstandes zwischen dem Patienten und dem chirurgischen Messer, der Zustand der Zuführungsleitung und ein Stromfluß durch eine andere Vorrichiung als durch das elektrische Messer 4, mit der der Patient in Berührung ist, mittels eines verhältnismäßig geschwächten Hochfrequenzsignals ermittelt. Somit wird der Patient vor einer Verbrennung und auch vor einem elektrischen Stromschlag an einem anderen als dem betroffenen Teil seines Körpers bei der Operation geschützt, weil verhindert wird, daß ein konzentrierter Strom durch den nicht betroffenen Teil des Körpers des Patienten fließt.

Die Vorrichtung gemäß F i g. 2 zeigt zusätzlich zu den in F i g. 1 dargestellten Elementen einen Niederfrequenzstromgenerator 51 zur Erzeugung eines unsymmetrischen Rechteckstromes, dessen positive Seite langer als die negative Seite ist. Zwischen dem Hochfrequenzgenerator 11 und dem Tor 81 ist ferner ein Modulator 61 eingefügt Außerdem ist eine Kiemmund Differenzierschaltung 52 zur Dämpfung des niederfrequenten Rechteckstromes an der positiven Seite und zur Differenzierung des geklemmten Signals vorgesehen, um ein Niederfrequenzsignal zu erzeugen, das eine Frequenz besitzt, die gleich der Frequenz des niederfrequenten Rechteckstromes ist. Schließlich ist noch eine Auswahlvorrichtung 53 vorgesehen, um wahlweise den gedämpften Niederfrequenzstrom einem Modulator 61 zuzuführen, so daß nach Wahl der Hochfrequenzstrom mit dem gedämpften Niederfrequenzstrom moduliert wird. Durch die Zuführung des gedämpften modulierten llochfrequenzstromes zum chirurgischen Messer 4 wird die bei der Operation entstehende Blutung gestoppt.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2, bei dem das Stoppen der Blutung ebenso wie das Einschneiden und Herausschneiden eines Körperteils möglich ist, wird wie bei der Vorrichtung nach F i g. 1 der über das chirurgische Messer fließende Strom geprüft, um den Patienten vor einem Unfall oder einem elektrischen .Stromschlag zu schützen.

Das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel nur durch eine andere Ausbildung des Schalters 72 und dadurch, daß die Ausgangsklemme des UND-Tores 153 zur Steuerung des Tores 81 mit diesem verbunden ist, wobei der Generator 71 das Tor 81 indirekt und die Tore «2, 83 und 84 direkt steuert. Der Schalter 72 ist nicht wie bei den Vorrichtungen gemäß Fig. 1 und Fig. 2 als Umschalter ausgebildet, sondern als Ein- und Ausschalter.

Wenn bei in Betrieb gesetzter Stromversorgungsquelle der Schalter 72 offen ist, bleiben die Tore 82, 83 und 84 geschlossen, wodurch das UND-Tor 153 daran gehindert wird, ein Ausgangssignal zu liefern, wodurch auch das Tor 81 geschlossen ist. Es wird dann weder ein Betriebsstrom noch ein Prüfstrom an das chirurgische Messer 4 geliefert. Wenn der Schalter 72 geschlossen ist, werden die Tore 82, 83 und 84 geöffnet, um dem chirurgischen Messer 4 einen Prüfungsstrom zur Feststellung des Stromes zuzuführen. Ist der Strom für eine Operation ausreichend, dann zeigt die Anzeigevorrichtung 161 an, daß das chirurgische Messer 4 in betriebsbereitem Zustand ist, und das Tor 81 öffnet bei Zuführung eines Ausgangssignals vom UND-Tor 153 zum Tor 81, wodurch das elektrische Messer für den Betrieb bereitgemacht wird. Ist der Strom jedoch nicht ausreichend, so erzeugt das UND-Tor 153 kein Ausgangssignal, und die Anzeigeschaltung 161 setzt die Anzeige des für eine Operation nicht geeigneten Betriebszustandes fort, wobei das Tor 81 geschlossen ist, und die Zuführung eines hochfrequenten Arbeitsstromes zum chirurgischen Messer 4 verhindert wird.

Die Ausführungsform gemäß Fig.4 unterscheidet sich von der Ausführungsform der F i g. 3 darin, daß der Generator 71 und der Schaller 72 fehlen. Die Schaltung zur wahlweisen Durchführung der Operation oder der Blutstillung besteht aus einem Niederfrequenzgenerator 51, einer Klemm- und Differenzierschaltung 52, einem Auswahlschalter 53 und einem Modulator 61. Ferner ist ein Inverter 54 zwischen dem Niederfrequenzgenerator 51 und dem Tor 82 vorgesehen. Ein niederfrequenter Ausgangsstrom vom Niederfrequenzgenerator 51 dient als Steuersignal für die Auswahlschaltung 78 anstelle eines Ausgangsstromes vom Generator 71. Das Niederfrequenzsignal am Ausgang des Generators 51 ist ein unsymmetrisches Rechtecksignal, dessen positive Seite länger als die negative Seite ist Das niederfrequente Rechtecksignal wird dem Inverter 54 zugeführt und in ein Impulssignal umgeformt, das seinerseits den Toren 82, 83 und 84 und den Multivibratoren 151 und 152 zugeführt wird, wodurch der über das Messer fließende Strom in Intervallen ermittelt wird, die mit der

Frequenz des Impulssignals synchron sind.

Auch die Ausführungsform gemäß F i g. 4 dient zum Schutz des Patienten gegen einen Unfall durch einen elektrischen Stromschlag und vermeidet überdies die Notwendigkeit, den Generator 71 und den Schalter 72

vorzusehen, wodurch die Stromversorgungsvorrichtung für das elektrische Messer 4 vereinfacht wird. Ferner wird der Prüfvorgang automatisch ohne manuelle Betätigung des Prüfschalters bewirkt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Stromversorgungsvorrichtung für ein chirurgisches Messer, mit Mitteln zur Erzeugung eines Hochfrequenzstromes, mit Mitteln zur Zuführung des Hochfrequenzstromes zum chirurgischen Messer, mit Detektormitteln zur Feststellung des Stromflusses im Messerstromkreis, und mit Mitteln zur Feststellung einer Differenz zwischen der von den Detektormitteln gelieferten Ausgangsspannung und einer Vergleichsspannung, dadurch gekennzeichnet, daß an die Mittel zur Erzeugung des Hochfrequenzstromes eine Auswahlvorrichtung (78) angeschlossen ist, durch die dem Messer (4) die zur Operation benötigte volle oder eine zum Feststellen des Stromflusses im Messerstromkreis geschwächte Hochfrequenzenergie zuführbar ist, daß die Detektormittel (91,92) sowohl der Zuleitung zur festen Elektrode (42) als auch der Zuleitung zur Behandlungselektrode (41) zugeordnet sind, daß eine Schaltung (341) zur Feststellung einer Differenz zwischen der von dem der Behandlungselektrode (41) zugeordneten Detektormittel (91) gelieferten Ausgangsspannung und einer ersten Vergleichsspannung vorgesehen ist, daß eine Schaltung (342) zur Feststellung einer Differenz zwischen der aus beiden Detektormitteln (91, 92) ermittelten Differenzspannung und einer zweiten Vergleichsspannung vorgesehen ist, daß die Ausgangssignale der beiden Schaltungen (341, 342) Mittel zur Bestimmung (150), ob über das Messer (4) der für die Operation notwendige Strom fließt oder nicht, beaufschlagen, und daß den Bestimmungsmitteln (150) Anzeigemittel (161) nachgeschaltet sind, die in Abhängigkeit von den von den Bestimmungsmitteln (150) abgegebenen Signalen anzeigen, ob der für die Operation notwendige Strom fließt oder nicht.

2. Stromversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmungsmittel (150) aus einem ersten, mit dem Ausgang der Schaltung (341) verbundenen bistabilen Multivibrator (151) und aus einem zweiten, mit dem Ausgang der Schaltung (342) verbundenen bistabilen Multivibrator (152) bestehen, und daß zwischen den Ausgängen der Multivibratoren (151, 152) und den Anzeigemitteln (161) eine Torschaltung (153) vorgesehen ist.

3. Stromversorgungsvorrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung beider Multivibratoren (151, 152) durch ein Torsignal von der Auswahlvorrichtung (78) erfolgt, und daß die Torschaltung (153) ein UND-Tor ist.

4. Stromversorgungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (341) aus einer Schaltung (141) zur Erzeugung einer Vergleichsspannung und aus einem ersten Schmitt-Trigger (131) besteht, der eingangsseitig sowohl mit der Schaltung (141) zur Erzeugung einer Vergleichsspannung als auch mit dem Detektormittel (91) verbunden ist, und der dann ein Ausgangssignal erzeugt, wenn die Ausgangsspannung des Detektormittels (91) größer als die Vergleichsspannung ist.

5. Stromversorgungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (342) aus einer Schaltung (142) zur Erzeugung einer zweiten Vergleichsspannung und aus einem zweiten Schmitt-Trigger (132) besteht, der eingangsseitig sowohl mit einem die Spannungsdifferenz aus beiden Detektormitteln (91, 92) verstärkenden Verstärker (121) als auch mit der Schaltung (142) zur Erzeugung einer Vergleichsspannung verbunden ist, und der dann ein Ausgangssignal erzeugt, wenn die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers (121) kleiner ist als die zweite Vergleichsspannung.

6. Stromversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahlvorrichtung (78) aus einem Hochfrequenzgenerator (71), aus einem dem Generator (71) nachgeschalteten Umschalter (72), aus einem ersten bei Beaufschlagung öffnenden Tor (81), das über die erste Schaltstellung des Umschalters (72) mit dem Generator (71) verbindbar ist und über das die Zuführung des ungeschwächten Hochfrequenzstromes zum Messer (4) möglich ist, aus einem zweiten bei Beaufschlagung öffnenden Tor (82), das über die zweite Schaltstellung des Umschalters (72) mit dem Generator (71) verbindbar ist, und aus einer an das zweite Tor (82) angeschlossenen, zur Schwächung des Hochfrequenzstromes dienenden Einsteilschaltung (12) besteht.

7. Stromversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadureb gekennzeichnet, daß die Auswahlvorrichtung (78) aus einem Hochfrequenzgenerator (71), aus einem dem Generator (71) nachgeschalteten Schalter (72), aus einem mit den Mitteln zur Erzeugung eines Hochfrequenzstromes (11) und dem Ausgang der Bestimmungsmittel (150) verbundenen ersten

jo Tor (81) zur Zuführung des ungeschwächten Hochfrequenzstromes zum Messer (4), wenn das Ausgangssignal an den Bestimmungsmitteln (150), das den für die Operation notwendigen Strom anzeigt, dieses erste Tor (81) beaufschlagt, aus einem

^ zweiten, mit dem Hochfrequenzgenerator (71) verbundenen Tor (82), das öffnet, wenn der Schalter (72) schließt, und aus einer an den Ausgang des zweiten Tors (82) angeschlossenen, zur Schwächung des Hochfrequenzstromes dienenden Einstellschaltung(i2),deren Ausgangzum Messer führt,besteht.