專利名稱：用于生物組織治療的高頻發(fā)生器,調(diào)節(jié)高頻發(fā)生器輸出電壓的方法,以及相應(yīng)的高頻發(fā)生 ...的制作方法
用于生物組織治療的高頻發(fā)生器，調(diào)節(jié)高頻發(fā)生器輸出電 壓的方法，以及相應(yīng)的高頻發(fā)生器使用方法本發(fā)明涉及一種用于生物組織治療的高頻發(fā)生器，調(diào)節(jié)高頻發(fā)生器輸出電壓的方 法，以及相應(yīng)的高頻發(fā)生器使用方法。在高頻手術(shù)中已知的問題是切割和/或凝結(jié)過程的再現(xiàn)性和質(zhì)量一致性。據(jù)了 解，這些過程的質(zhì)量實(shí)質(zhì)上取決于所使用的高頻電壓，以及有效電極和組織間的電弧強(qiáng)度。 然而，在非接觸式凝結(jié)過程中，這些變量受，特別是，從組織到所使用的儀器的距離，的影 響。因此，希望提供一種凝結(jié)設(shè)備，以及相應(yīng)的，不論所說的距離而產(chǎn)生穩(wěn)定弧的，方法。另一個(gè)問題在于提高電外科設(shè)備的著火性能。這適用于，尤其是，產(chǎn)生惰性氣體等 離子體的電外科儀器。因此，最好能確保等離子體在特別限制中(例如0毫米至30毫米) 可信賴的著火，不管距離。此外，為了安全起見，一般來講最好對(duì)電流進(jìn)行限制。根據(jù)EP0495140B1，已知檢測由帶有合適的實(shí)際電流傳感器的HF(高頻)電刀產(chǎn)生 的治療實(shí)際電流。電流控制裝置處理這個(gè)變量，并限制最大電流水平。在另一個(gè)典型方案 中，如果測得的電流達(dá)到或超過預(yù)先設(shè)定的最大電流水平，電流控制裝置切斷變高頻發(fā)生 器的電源。通過確定電流的實(shí)際部件，保證不會(huì)增加和考慮不必要的泄漏電流，泄露電路可 能導(dǎo)致裝置不合需要的關(guān)閉。根據(jù)DE2504^0，已知為了電外科儀器的高頻發(fā)生器，具有調(diào)節(jié)高頻發(fā)生器功率的 控制裝置。這種調(diào)節(jié)是基于檢測高頻治療電流產(chǎn)生的電弧。為此，控制設(shè)備具有合適的傳 感器。由W000/12019已知，用于生成等離子體電弧以治療生物組織的高頻裝置。在這 里，發(fā)生器的功率是由控制設(shè)備限定，優(yōu)選適當(dāng)配置的調(diào)節(jié)電路。W000/12019的調(diào)節(jié)電路精 度不高且十分復(fù)雜。從這個(gè)現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的生物組織治療高頻發(fā)生 器。尤其是，提供的高頻發(fā)生器具有改善著火性能及改善治療結(jié)果的再現(xiàn)性。此外，還提供 相應(yīng)的方法和相應(yīng)的用途。這些目標(biāo)可以通過高頻發(fā)生器得到，用于治療，例如，切割或凝結(jié)生物組織，包 括-發(fā)生器部分(10)，其根據(jù)電壓控制信號(hào)(Utogrt)設(shè)定的高頻電壓提供高頻治療 電流(Iartual)，這樣可以提供電能的生物組織；-測量裝置，其檢測產(chǎn)生相應(yīng)的電流信號(hào)(i(t))和相應(yīng)的電壓信號(hào)(u(t))的高頻 治療電流和高頻電壓；-轉(zhuǎn)換裝置，電流信號(hào)和電壓信號(hào)供給到轉(zhuǎn)換裝置，其裝配使得由電流信號(hào) (i(t))和電壓信號(hào)(u(t))形成與高頻治療電流(Iartual)的實(shí)際部件對(duì)應(yīng)的真實(shí)電流信號(hào)；-調(diào)節(jié)裝置，比較真實(shí)電流信號(hào)與可預(yù)置的目標(biāo)值(Itogrt),并基于該比較產(chǎn)生電 壓控制信號(hào)(Utarget)；使高頻治療電流的實(shí)際部件根據(jù)目標(biāo)值可調(diào)。因此，本發(fā)明提供，實(shí)際的高頻治療電流實(shí)際部件的計(jì)算，以及就此為基礎(chǔ)的電壓控制信號(hào)的調(diào)整，使得能夠調(diào)節(jié)并保持每個(gè)可能的目標(biāo)值。這開辟了許多應(yīng)用的可能性。 首先，預(yù)定的凝結(jié)或切割方式，其可能預(yù)定能夠精確保持的特定頻率或者特定功率水平。另 外，對(duì)于非接觸式凝結(jié)過程，著火程序顯得更尤為可靠。通過相應(yīng)儀器進(jìn)行著火和治療，不 受組織與儀器電極間距離的影響。高頻發(fā)生器可以包括基于電流信號(hào)和電壓信號(hào)檢測真實(shí)功率并限制這些預(yù)先設(shè) 定值的功率限制裝置。因此，功率限制的發(fā)生取決于由限制條件決定的真實(shí)功率。考慮的 因素包括，尤其是，電極之間的和/或電極與組織之間的距離，所用的儀器，電極尺寸，等。高頻發(fā)生器可以包括將治療電流的實(shí)際部件限制為預(yù)先設(shè)定值的電流限制裝置。 因此，優(yōu)選地，功率限制的執(zhí)行是基于電流的調(diào)整。高頻發(fā)生器可以包括輸入和存儲(chǔ)實(shí)際電阻部分和/或附加的儀器和負(fù)載的無功 電抗部分的數(shù)據(jù)輸入和/或存儲(chǔ)設(shè)備，其中數(shù)據(jù)輸入設(shè)備和/或存儲(chǔ)設(shè)備與轉(zhuǎn)換裝置相連 接，其中，當(dāng)計(jì)算高頻治療電流的實(shí)際部件時(shí)轉(zhuǎn)換裝置裝配為包括無功電抗部分。因此，當(dāng)計(jì)算高頻治療電流的實(shí)際部件時(shí)，需要考慮電外科裝置的類型，尤其是具 體的實(shí)際電阻部分和/或無功電抗部分。如果存儲(chǔ)實(shí)際電阻部分和無功電抗部分，是有利 的。此外，應(yīng)該考慮與各自儀器配合使用的電纜和線以及電纜的長度。能夠存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)設(shè)備和/或存儲(chǔ)設(shè)備中的物理變量的類型有電阻(R)，電感(L)和電容(C)。轉(zhuǎn)換設(shè)備可以包括形成實(shí)際電流信號(hào)的電腦裝置，利用下列方式之一Hilbert 變換；離散傅立葉變換(DFT)；快速傅立葉變換(FFT)；從(N)的樣本值，平均功率的形成
權(quán)利要求
1.用于治療如切割或凝結(jié)生物組織的高頻發(fā)生器，包括發(fā)生器部分(10)，其根據(jù)電壓控制信號(hào)(UtogJ設(shè)定的高頻電壓提供高頻治療電流 (Iactual)，以便提供電能給生物組織；測量裝置，其檢測產(chǎn)生相應(yīng)的電流信號(hào)(i(t))和相應(yīng)的電壓信號(hào)(u(t))的高頻電流 和高頻治療電壓；轉(zhuǎn)換裝置，電流信號(hào)和電壓信號(hào)供給到轉(zhuǎn)換裝置，其裝配使得由電流信號(hào)(i(t))和電 壓信號(hào)(u(t))形成與高頻治療電流(Iartual)的實(shí)際部件對(duì)應(yīng)的真實(shí)電流信號(hào)；調(diào)節(jié)裝置， 比較真實(shí)電流信號(hào)與可預(yù)置的目標(biāo)值(Itawt)，并基于該比較產(chǎn)生電壓控制信號(hào)(Utoget)；使高頻治療電流的實(shí)際部件根據(jù)目標(biāo)值可調(diào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻發(fā)生器，其特征在于，提供功率限制裝置，其基于電流信 號(hào)(i(t))和電壓信號(hào)(u(t))確定真實(shí)功率，且其限制所述的真實(shí)功率為預(yù)先設(shè)定值。
3.根據(jù)在前權(quán)利要求之一所述的高頻發(fā)生器，其特征在于，提供電流限制裝置，其限制 治療電流的實(shí)際部件為預(yù)先設(shè)定值。
4.根據(jù)在前權(quán)利要求之一所述的高頻發(fā)生器，其特征在于，提供數(shù)據(jù)輸入和/或數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)設(shè)備以輸入和存儲(chǔ)附加的外科儀器00)和負(fù)載的真實(shí)電阻部分和/或無功阻抗部分， 其中數(shù)據(jù)數(shù)和/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備與轉(zhuǎn)換裝置相連接，其中當(dāng)計(jì)算高頻治療電流(Iartual)的實(shí) 際部件時(shí)，轉(zhuǎn)換裝置配置到包括無功阻抗部分。
5.根據(jù)在前權(quán)利要求之一所述的高頻發(fā)生器，其特征在于，轉(zhuǎn)換裝置包括采用下列方 式之一形成真實(shí)電流信號(hào)的轉(zhuǎn)換裝置希爾伯特變換；離散傅立葉變換(DFT)；快速傅立葉變換(FFT)；平均功率的形成，從(N)樣本值
6.調(diào)節(jié)在高頻電壓下提供高頻治療電流以治療生物組織的高頻發(fā)生器的輸出電壓的 方法，包括步驟檢測高頻治療電流和高頻電壓，并產(chǎn)生相應(yīng)的電流信號(hào)(i(t))和電壓信號(hào)(U(t))；由電流信號(hào)和電壓信號(hào)形成高頻治療電流的實(shí)際部件，并產(chǎn)生相應(yīng)的真實(shí)電流信號(hào)；比較真實(shí)電流信號(hào)與可預(yù)置的目標(biāo)值(Itmgrt),并基于該比較產(chǎn)生電壓控制信號(hào) (U ).Wtargel^ >調(diào)節(jié)輸出電壓使得高頻治療電流的實(shí)際部件相當(dāng)于目標(biāo)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，真實(shí)電流信號(hào)是利用下列方式之一形成的希爾伯特變換； 離散傅立葉變換(DFT) 快速傅立葉變換(FFT) 平均功率的形成，從(N)樣本值
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其中治療電流經(jīng)由惰性氣體等離子體供給到組織。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的高頻發(fā)生器來凝結(jié)組織的用途，是用惰性氣體等離子 體凝結(jié)組織。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于生物組織治療的高頻發(fā)生器。根據(jù)本發(fā)明的高頻發(fā)生器，包括發(fā)生器部分，其根據(jù)電壓控制信號(hào)設(shè)定高頻電壓，供給高頻治療電流，這樣可以提供電能給生物組織；測量儀器，其用于檢測高頻治療電流和高頻電壓以產(chǎn)生相應(yīng)的電流信號(hào)和相應(yīng)的電壓信號(hào)；轉(zhuǎn)換裝置，電流信號(hào)和電壓信號(hào)供給到轉(zhuǎn)換裝置，其配置使得由電流信號(hào)和電壓信號(hào)形成與高頻治療電流的實(shí)際部件對(duì)應(yīng)的真實(shí)電流信號(hào)；調(diào)節(jié)裝置，其比較真實(shí)電流信號(hào)與可預(yù)置的目標(biāo)值，并基于該比較產(chǎn)生電壓控制信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明，因此，確定治療電流的實(shí)際部件，并調(diào)節(jié)發(fā)生器，使得所述的實(shí)際部件接近預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)值。因此，利用現(xiàn)代數(shù)字處理電路，可以實(shí)時(shí)產(chǎn)生具有可預(yù)置的實(shí)際部件的高頻治療電流。由此可以減少偏差。
文檔編號(hào)A61B18/12GK102083384SQ200980125523
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2009年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者?？啤ど碃? 馬丁·弗朗茨 申請(qǐng)人:愛爾伯電子醫(yī)療設(shè)備有限公司