Электрохирургический аппарат

 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для деструкции мягких тканей при проведении хирургических операций. Электрохирургический аппарат позволяет оптимизировать процесс деструкции ткани во всем диапазоне изменений импеданса ткани, производя воздействие с большой скоростью и малой кровопотерей. Устройство электрохирургического аппарата содержит последовательно соединенные между собой схему управления 1, источник питания 2, генератор 3, электрод 4, подсоединенный к первому выходу генератора 3 непосредственно, а электрод 5 подсоединен к второму выходу генератора 3 через датчик тока 6, датчик напряжения 7 подсоединен своими входами к электродам 4 и 5, вычислитель 8, подсоединенный своими соответствующими входами к выходам датчика тока 6 и датчика напряжения 7, аналогоцифровой преобразователь 9, подсоединенный своим входом к выходу вычислителя 8, регистр 10, подсоединенный входом к выходу аналого-цифрового преобразователя 9, постоянное запоминающее устройство 11, подсоединенное входом к выходу регистра 10, цифроаналоговый преобразователь 12, подсоединенный входом к выходу постоянного запоминающего устройства 11, усилитель 13, подсоединенный входом к выходу цифроаналогового преобразователя 12, а выходом - к дополнительному входу схемы управления 1, мультивибратор 14, подсоединенный своим входом - к управляющему входу аналогоцифрового преобразователя 9, инвертор 15, подсоединенный своим входом к выходу мультивибратора 14, а выходом - к управляющему входу регистра 10, источник сигнала задания 16, подсоединенный к основному входу управления 1. 1 ил.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для деструкции мягких тканей при проведении хирургических операций.

Известный электрохирургический аппарат содержит последовательно соединенные между собой первую схему управления, источник питания, генератор, два электрода, подсоединенные через датчики тока к выходам генератора, вычислитель, подсоединенный своими соответствующими входами к выходам датчиков тока, вторую схему управления, подсоединенную своим первым выходом к второму входу генератора и вторым выходом к третьему входу вычислителя, схему сравнения, подсоединенную своим первым входом к выходу вычислителя и выходом к первой схеме управления, и задатчик входного сигнала, подсоединенный своим выходом к второму входу схемы сравнения.

Общими признаками предлагаемого электрохирургического аппарата и аналога является последовательно соединенная схема управления, источник питания, генератор, электроды, один из которых подсоединен через датчик тока к выходу генератора, источник сигнала задания и вычислитель, подсоединенный своим входом к датчику тока.

Недостатком аналога является отсутствие возможности оптимизации процесса деструкции мягких тканей, а также высокая сложность за счет наличия второй схемы управления и необходимость формирования измерительного импульса, по результатам изменения которого, после прохождения через мягкие ткани, производится корректировка уровня выходной мощности с целью предотвращения превышения предельного уровня.

Известен также электрохирургический аппарат (см. заявку Великобритании N 2164473), взятый в качестве прототипа. Этот электрохирургический аппарат содержит последовательно соединенные между собой схему управления, источник питания, генератор, электроды, один из которых непосредственно, а другой - через датчик тока, подсоединены к выходам генератора, датчик напряжения, подсоединенный своими входами к электродам, вычислитель, подсоединенный своими соответствующими входами к выходам датчика тока и датчика напряжения, схема сравнения, подсоединенная своим первым входом к выходу вычислителя и выходом к схеме управления, и источник сигнала задания, подсоединенный своим выходом к второму входу схемы управления.

Эти же признаки являются общими за исключением схемы сравнения с присущими ей связями.

Недостатком прототипа является невозможность оптимизации процесса деструкции мягких тканей во всем диапазоне изменений импеданса ткани, так как поддержание постоянной выходной мощности позволяет оптимизировать процесс деструкции лишь на ограниченном интервале изменений импеданса ткани.

Поэтому задача создания несложных электрохирургических аппаратов, имеющих возможность оптимизации процесса деструкции во всем диапазоне изменений структуры мягких тканей, является актуальной на сегодняшний день.

Целью изобретения является оптимизация процесса деструкции ткани во всем диапазоне изменений импеданса.

Поставленная цель достигается тем, что в электрохирургический аппарат, содержащий последовательно соединенные между собой схему управления, источник питания и генератор, первый электрод, соединенный с выходом генератора, второй электрод, соединенный с генератором через датчик тока, датчик напряжения параллельно подключенный входами к электродам, вычислитель, соединенный входами с выходом датчика тока и с выходом датчика напряжения, и источник сигнала задания, соединенный выходом с основным входом схемы управления, введены соединенные между собой аналого-цифровой преобразователь, регистр, постоянное запоминающее устройство, цифроаналоговый преобразователь и усилитель, вход которого соединен с дополнительным входом схемы управления, а также инвертор, выход которого соединен с вторым входом регистра, и мультивибратор, выходы которого подключены к входу инвертора и входу аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого соединен с выходом вычислителя.

Введение соединенных между собой аналого-цифрового преобразователя, регистра, постоянного запоминающего устройства, цифроаналогового преобразователя и усилителя, вход которого соединен с дополнительным входом схемы управления, а также инвертора, выход которого соединен с вторым входом регистра, и мультивибратора, выходы которого подключены к входу инвертора и входу аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого соединен с выходом вычислителя, позволяет, используя выходной сигнал вычислителя, равный отношению амплитуд выходных сигналов датчика напряжения к датчику тока, а следовательно пропорциональный импедансу ткани, находящейся между электродами, преобразованный в адрес ячейки постоянного запоминающего устройства в которую ранее помещена информация, являющаяся фрагментом дискретной апроксимации функциональной зависимости, отражающей изменение оптимального уровня выходной мощности, приложенной к электродам от импеданса участка ткани между ними во всем диапазоне его изменений, что позволяет в свою очередь сформировать сигнал, амплитуда которого, с учетом коэффициента пропорциональности, вводимого источником сигнала задания, определяет величину напряжения вырабатываемого источником питания и однозначно определяет уровень выходной мощности, выдаваемой с генератора на электроды, и, следовательно, обеспечить уровень выходной мощности, соответствующий оптимальному процессу деструкции ткани во всем диапазоне изменений импеданса.

Таким образом, введение узла памяти, хранящего ранее помещенную в него информацию, позволяет осуществить оптимизацию процесса деструкции ткани во всем диапазоне изменений импеданса ткани.

На чертеже представлена функциональная схема электрохирургического аппарата.

Устройство электрохирургического аппарата содержит последовательно соединенные между собой схему управления 1, источник питания 2, генератор 3, электрод 4, подсоединенный к первому выходу генератора 3 непосредственно, а электрод 5 подсоединен к второму выходу генератора 3 через датчик тока 6, датчик напряжения 7, подсоединенный своими входами к электродам 4 и 5, вычислитель 8, подсоединенный своими соответствующими входами к выходам датчика тока 6 и датчика напряжения 7, аналого-цифровой преобразователь 9, подсоединенный своим входом к выходу вычислителя 8, регистр 10, подсоединенный входом к выходу аналого-цифрового преобразователя 9, постоянное запоминающее устройство 11, подсоединенное входом к выходу регистра 10, цифроаналоговый преобразователь 12, подсоединенный входом к выходу постоянного запоминающего устройства 11, усилитель 13, подсоединенный входом к выходу цифроаналогового преобразователя 12, а выходом - к дополнительному входу схемы управления 1, мультивибратор 14, подсоединенный своим выходом к управляющему входу аналого-цифрового преобразователя 9, инвертор 15, подсоединенный своим входом к выходу мультивибратора 14, а выходом - к управляющему входу регистра 10, источник сигнала задания 16, подсоединенный к основному входу управления 1.

Электрохирургический аппарат работает следующим образом. С датчика тока 6 на соответствующий вход вычислителя 8 поступает сигнал постоянного тока, величина напряжения которого пропорциональна амплитуде переменного тока в цепи между выходом генератора 3 и электродом 5. С датчика напряжения 7 на соответствующий вход вычислителя 8 поступает сигнал постоянного тока, величина напряжения которого пропорциональна амплитуде переменного напряжения между электродами 4 и 5. Вычислитель 8 производит деление сигнала датчика напряжения 7 на сигнал датчика тока 6, определяя импеданс ткани находящейся между электродами 4 и 5 и выводит его в виде напряжения постоянного тока. Это напряжение преобразуется аналого-цифровым преобразователем 9 в двоичное число с периодичностью определяемой частотой мультивибратора 14. Затем это число поступает на вход регистра 10 и записывается в него управляющим сигналом с инвертора 15, для обеспечения непрерывности информации на адресном входе постоянного запоминающего устройства 11. В постоянном запоминающем устройстве 11 в виде двоичных чисел хранятся коэффициенты оптимизации процесса деструкции мягких тканей. В соответствии с кодом числа, поступающего на адресный вход постоянного запоминающего устройства 11, на его вход выводится соответствующий двоичный код коэффициента оптимизации, поступающий далее на вход цифроаналогового преобразователя 12 и затем через усилитель 13 в виде аналогового сигнала - на вход схемы управления 1. Схема управления 1 преобразует этот сигнал, с учетом коэффициента пропорциональности определяемого источником сигнала задания 16, в широтно модулированные импульсы и выводит их в качестве выходного сигнала.

Источник питания 2, воспринимая широтно модулированные импульсы, устанавливает на своем выходе напряжение постоянного тока, величина которого находится в определенной зависимости от коэффициента оптимизации, поступающего с постоянного запоминающего устройства 11, и коэффициента пропорциональности, определяемого состоянием источника сигнала задания 16. Генератор 3 работает в ключевом режиме и его выходная мощность, поступающая на электроды 4 и 5, однозначно определяется величиной питающего напряжения, поступающего с источника питания 2.

Таким образом, уровень выходной мощности на электродах 4 и 5 находится в соответствии с импедансом участка ткани, находящейся между электродами и коэффициентом пропорциональности, определяемом источником сигнала задания 16, а если в постоянном запоминающем устройстве 11 находится информация, содержащая дискретную аппроксимацию функциональной зависимости уровня выходной мощности от импеданса ткани, являющейся оптимальной с точки зрения степени деструкции, то процесс воздействия на ткань будет проходить с большой скоростью, минимальной кровопотерей и с оптимальной степенью деструкции.

(56) Заявка ФРГ N 3626698, кл. А 61 В 17/36, 1983.

Патент Великобритании N 2164473, кл. А 61 В 17/36, 1975.

Формула изобретения

ЭЛЕКТРОХИРУРГИЧЕСКИЙ АППАРАТ, содержащий последовательно соединенные между собой схему управления, источник питания и генератор, первый электрод, соединенный с выходом генератора, второй электрод, соединенный с генератором через датчик тока, датчик напряжения, параллельно подключенный входами к электродам, вычислитель, соединенный входами с выходом датчика тока и с выходом датчика напряжения, и источник сигнала задания, соединенный выходом с основным входом схемы управления, отличающийся тем, что, с целью оптимизации процесса деструкции ткани во всем диапазоне изменений импеданса, в него введены соединенные между собой аналого-цифровой преобразователь, регистр, постоянное запоминающее устройство, цифроаналоговый преобразователь и усилитель, выход которого соединен с дополнительным входом схемы управления, а также инвертор, выход которого соединен с вторым входом регистра, и мультивибратор, выходы которого подключены к входу инвертора и входу аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого соединен с выходом вычислителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2